使用ScottPlot库在.NET WinForms中快速实现大型数据集的交互式显示

前言

在.NET应用开发中数据集的交互式显示是一个非常常见的功能，如需要创建折线图、柱状图、饼图、散点图等不同类型的图表将数据呈现出来，帮助人们更好地理解数据、发现规律，并支持决策和沟通。本文我们将一起来学习一下如何使用ScottPlot库在.NET WinForms中快速实现大型数据集的交互式显示。

ScottPlot类库介绍

ScottPlot是一个免费、开源（采用MIT许可证）的强大.NET交互式绘图库，能够轻松地实现大型数据集的交互式显示。使用几行代码即可快速创建折线图、柱状图、饼图、散点图等不同类型的图表。

ScottPlot类库支持平台和框架

Console Application、WinForms、WPF、Avalonia、Blazor、WinUI等多个平台和框架。

ScottPlot类库源代码

新建WinForms项目

新建一个名为ScottPlotWinFormsExercise的项目。

安装ScottPlot.WinForms包

搜索ScottPlot.WinForms包安装：

折线图实现

创建名为：LineChart窗体。

将FormsPlot (ScottPlot.WinForms)从工具箱拖到窗体中：

输入以下代码：

    public partial class LineChart : Form
    {
        public LineChart()
        {
            double[] dataX = GetRandomNum(20).Distinct().OrderByDescending(x => x).ToArray();
            double[] dataY = GetRandomNum(19).Distinct().OrderByDescending(x => x).ToArray();
            formsPlot1.Plot.Add.Scatter(dataX, dataY);
            formsPlot1.Refresh();
        }

        public double[] GetRandomNum(int length)
        {
            double[] getDate = new double[length];
            Random random = new Random(); //创建一个Random实例
            for (int i = 0; i < length; i++)
            {
                getDate[i] = random.Next(1, 100); //使用同一个Random实例生成随机数
            }
            return getDate;
        }
    }

运行效果展示：

柱状图实现

创建名为：BarChart窗体。

将FormsPlot (ScottPlot.WinForms)从工具箱拖到窗体中：

输入以下代码：

    public partial class BarChart : Form
    {
        public BarChart()
        {
            double[] values = { 5, 10, 7, 13, 22, 18, 33, 16 };
            formsPlot1.Plot.Add.Bars(values);
            formsPlot1.Refresh();
        }
    }

运行效果展示：

饼图实现

创建名为：PieChart窗体。

将FormsPlot (ScottPlot.WinForms)从工具箱拖到窗体中：

输入以下代码：

    public partial class PieChart : Form
    {
        public PieChart()
        {
            double[] values = { 3, 2, 8, 4, 8, 10 };
            formsPlot1.Plot.Add.Pie(values);
            formsPlot1.Refresh();
        }
    }

运行效果展示：

散点图实现

创建名为：ScatterChart窗体。

将FormsPlot (ScottPlot.WinForms)从工具箱拖到窗体中：

输入以下代码：

    public partial class ScatterChart : Form
    {
        public ScatterChart()
        {
            //从原始数据开始
            double[] xs = Generate.Consecutive(100);
            double[] ys = Generate.NoisyExponential(100);

            //对数据进行对数缩放，并处理负值
            double[] logYs = ys.Select(Math.Log10).ToArray();

            //将对数缩放的数据添加到绘图中
            var sp = formsPlot1.Plot.Add.Scatter(xs, logYs);
            sp.LineWidth = 0;

            //创建一个次要刻度生成器，用于放置对数分布的次要刻度
            ScottPlot.TickGenerators.LogMinorTickGenerator minorTickGen = new();

            //创建一个数值刻度生成器，使用自定义的次要刻度生成器
            ScottPlot.TickGenerators.NumericAutomatic tickGen = new();
            tickGen.MinorTickGenerator = minorTickGen;

            //创建一个自定义刻度格式化程序，用于设置每个刻度的标签文本
            static string LogTickLabelFormatter(double y) => $"{Math.Pow(10, y):N0}";

            //告诉我们的主要刻度生成器仅显示整数的主要刻度
            tickGen.IntegerTicksOnly = true;

            //告诉我们的自定义刻度生成器使用新的标签格式化程序
            tickGen.LabelFormatter = LogTickLabelFormatter;

            //告诉左轴使用我们的自定义刻度生成器
            formsPlot1.Plot.Axes.Left.TickGenerator = tickGen;

            //显示次要刻度的网格线
            var grid = formsPlot1.Plot.GetDefaultGrid();
            grid.MajorLineStyle.Color = Colors.Black.WithOpacity(.15);
            grid.MinorLineStyle.Color = Colors.Black.WithOpacity(.05);
            grid.MinorLineStyle.Width = 1;

            formsPlot1.Refresh();
        }
    }

运行效果展示：

项目演示入口

        private void Btn_ScatterChart_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            ScatterChart formScatterChart = new ScatterChart();
            // 显示目标窗体
            formScatterChart.Show();
        }

        private void Btn_PieChart_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            PieChart formPieChart = new PieChart();
            // 显示目标窗体
            formPieChart.Show();
        }

        private void Btn_BarChart_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            BarChart formbarChart = new BarChart();
            // 显示目标窗体
            formbarChart.Show();
        }

        private void Btn_LineChart_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            LineChart formLineChart = new LineChart();
            // 显示目标窗体
            formLineChart.Show();
        }

项目源码地址

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