QCustomPlot海量数据绘图

Question

我正试图用qcustomplot类在我的Qt程序上绘制一些串行数据。当我试图绘制100个数据/秒这样的低采样频率数据时，我没有遇到任何麻烦。这张图真的很酷，而且绘制的数据很流畅。但在1000次/秒的高采样率下，绘图仪成为串行读取功能的瓶颈。它慢下来连续，有一个巨大的延迟，就像4-5秒，远离设备。直接说，绘图仪无法达到数据流的速度。那么，有什么共同的问题，我不知道或任何建议？

我以为这些人，

1-将整个程序划分为2或3线程。例如，串行部件在一个线程中运行，绘图部分在另一个线程中运行，两个线程与QSemaphore通信。

Q定制情节的2 fps是有限的。但是应该有一个解决方案，因为NI LABVIEW毫不拖延地绘制了高达2k的数据。

3-在usb协议中设计一种新的虚拟串行设备。现在，我使用ft232rl串行到usb转换器。

4-改变编程语言。在C#或java中对实时绘图的情况和类支持如何？(我知道这就像一个孩子说的那样，但这是在其他语言中体验的一个前提)

我的串行设备发送数据功能(它是用于实验的foo设备，没有严格的编码)简单地说是：

void progTask()
{

DelayMsec(1); //my delay function, milisecond

//read value from adc13
Adc13Read(adcValue.ui32Part);

sendData[0] = (char)'a';
sendData[1] = (char)'k';
sendData[2] = adcValue.bytes[0];
sendData[3] = (adcValue.bytes[1] & 15);

Qt程序读取功能是：

//send test data
UARTSend(UART6_BASE,&sendData[0],4);
}

union{
unsigned char bytes[2];
unsigned int intPart;
unsigned char *ptr;
}serData;

void MedicalSoftware::serialReadData()
{

    if(serial->bytesAvailable()<4)
    {
     //if the frame size is less than 4 bytes return and 
     //wait to full serial receive buffer
     //note: serial->setReadBufferSize(4)!!!!
     return;
    }

QByteArray serialInData = serial->readAll();

//my algorithm
if(serialInData[0] == 'a' && serialInData[1] == 'k')
{
    serData.bytes[0] = serialInData[2];
    serData.bytes[1] = serialInData[3];

}else if(serialInData[2] == 'a' && serialInData[3] == 'k')
{
    serData.bytes[0] = serialInData[0];
    serData.bytes[1] = serialInData[1];
}
else if(serialInData[1] == 'a' && serialInData[2] == 'k')
{
    serial->read(1);
    return;
}else if(serialInData[0] == 'k' && serialInData[3] == 'a')
{
    serData.bytes[0] = serialInData[1];
    serData.bytes[1] = serialInData[2];

}

plotMainGraph(serData.intPart);

serData.intPart = 0;
}

定制化的绘图设置功能是：

void MedicalSoftware::setGraphsProperties()
{
//MAIN PLOTTER
ui->mainPlotter->addGraph();
ui->mainPlotter->xAxis->setRange(0,2000);
ui->mainPlotter->yAxis->setRange(-0.1,3.5);
ui->mainPlotter->xAxis->setLabel("Time(s)");
ui->mainPlotter->yAxis->setLabel("Magnitude(mV)");
QSharedPointer<QCPAxisTickerTime> timeTicker(new QCPAxisTickerTime());
timeTicker->setTimeFormat("%h:%m:%s");
ui->mainPlotter->xAxis->setTicker(timeTicker);
ui->mainPlotter->axisRect()->setupFullAxesBox();

QPen pen;
pen.setColor(QColor("blue"));
ui->mainPlotter->graph(0)->setPen(pen);

dataTimer = new QTimer;
}

最后是地块函数：

void MedicalSoftware::plotMainGraph(const quint16 serData)
{
static QTime time(QTime::currentTime());
double key = time.elapsed()/1000.0;
static double lastPointKey = 0;
if(key-lastPointKey>0.005)
{

    double value0 = serData*(3.3/4096);
    ui->mainPlotter->graph(0)->addData(key,value0);
    lastPointKey = key;
}
ui->mainPlotter->xAxis->setRange(key+0.25, 2, Qt::AlignRight);
counter++;

        ui->mainPlotter->replot();
        counter = 0;

}

Answer 1

快速回答：

你试过：

ui->mainPlotter->replot(QCustomPlot::rpQueuedReplot);

根据文档，它可以提高性能时，做很多重绘。

较长的答覆：

我对您的代码的感觉是，您正在尽可能频繁地重绘以获得一个“实时”的情节。但是，如果你是在一台带有桌面操作系统的个人电脑上，就没有实时的东西。

你应该关心的是：

• 确保读取/写入串行端口的代码不会延迟太久。对于连接的硬件来说，“太多”是要解释的。如果它变得非常重要(这似乎是您的情况)，您必须优化您的读/写函数，并最终将它们单独放在一个线程中。这甚至可以为这个线程保留一个完整的硬件CPU核心。
• 确保图形图的刷新速度足够快，以满足人眼的需要。每次收到单个数据点时，都不需要执行完整的重新绘制。

在您的例子中，您接收到1000个数据/s，这使得每毫秒有一个数据。这是相当快的，因为这超出了大多数桌面操作系统的默认定时器分辨率。这意味着在调用"serialReadData()“时，可能有多个数据点，并且可以通过减少调用次数来优化数据点(例如，每10 10调用一次，每次读取10个数据点)。然后，您可以每30毫秒调用一次" replot()“，这将每次添加30个新的数据点，与代码相比，您可以跳过大约29次每30 29调用一次，并给出~30 you。

1-将整个程序划分为2或3线程。例如，串行部件在一个线程中运行，绘图部分在另一个线程中运行，两个线程与QSemaphore通信。

在两个线程中将GUI与串行部分分开是很好的，因为您将防止GUI中的瓶颈阻塞串行通信。此外，您可以跳过使用信号量，只需依赖Qt信号/时隙连接(在Qt::QueuedConnection模式中连接)。

4-改变编程语言。在C#或java中对实时绘图的情况和类支持如何？(我知道这就像一个孩子说的那样，但这是在其他语言中体验的一个前提)

在最好的情况下，更改编程语言不会改变任何事情，也不会损害您的性能，特别是当您使用未编译到本地CPU指令的语言时。另一方面，改变绘图库可以改变性能。你可以看看Qt图和Qwt。不过，我不知道他们和QCustomPlot相比有什么不同。