[创新技术阁]使用PyQtGraph打造专业级K线图

创新技术阁
231 阅读2分钟

1. 概述

NewChartWidget 是一个基于 PyQtGraph 的金融K线图组件，专为量化交易设计。它提供了灵活的可视化功能，包括蜡烛图、成交量、MA指标和MACD指标等。该组件通过模块化的设计，允许用户轻松添加和配置不同的图表元素。

2. 核心功能实现

2.1 多图层管理

NewChartWidget 支持多个独立的绘图区域，每个区域可以显示不同的指标数据。通过 add_plot() 方法创建新的绘图区域：

def add_plot(
    self,
    plot_name: str,
    minimum_height: int = 80,
    maximum_height: int = None,
    hide_x_axis: bool = False
) -> None:
    # 创建PlotItem对象
    plot: pg.PlotItem = pg.PlotItem(axisItems={'bottom': self._get_new_x_axis()})
    plot.setMenuEnabled(False)
    plot.setClipToView(True)
    plot.hideAxis('left')
    plot.showAxis('right')
    plot.setDownsampling(mode='peak')
    plot.setRange(xRange=(0, 1), yRange=(0, 1))
    plot.hideButtons()
    plot.setMinimumHeight(minimum_height)

2.2 数据更新机制

组件提供了两种数据更新方式：批量更新和实时更新。update_history() 用于初始化或批量更新历史数据，update_bar() 用于实时更新最新数据：

def update_history(self, history: List[BarData]) -> None:
    self._manager.update_history(history)
    for item in self._items.values():
        item.update_history(history)
    self._update_plot_limits()
    self.move_to_right()

def update_bar(self, bar: BarData) -> None:
    self._manager.update_bar(bar)
    for item in self._items.values():
        item.update_bar(bar)
    self._update_plot_limits()
    if self._right_ix >= (self._manager.get_count() - self._bar_count / 2):
        self.move_to_right()

2.3 交互功能

NewChartWidget 提供了丰富的交互功能，包括十字光标、价格标签、键盘导航和鼠标缩放等。通过 add_cursor() 方法添加十字光标：

def add_cursor(self) -> None:
    if not self._cursor:
        self._cursor = ChartCursor(
            self, self._manager, self._plots, self._item_plot_map)

2.4 性能优化

组件通过以下方式优化性能：

  • 动态计算和更新每个plot的y轴范围
  • 只更新当前可见区域的数据
  • 使用pyqtgraph的downsampling功能优化大数据量显示
def _update_plot_limits(self) -> None:
    for item, plot in self._item_plot_map.items():
        min_value, max_value = item.get_y_range()
        plot.setLimits(
            xMin=-1,
            xMax=self._manager.get_count(),
            yMin=min_value,
            yMax=max_value
        )

3. 使用示例

以下代码展示了如何使用NewChartWidget来展示BTC-USDT的K线数据：

if __name__ == "__main__":
    app = create_qapp()

    # 创建图表组件
    widget = NewChartWidget()
    
    # 添加绘图区域
    widget.add_plot("candle", hide_x_axis=True)
    widget.add_plot("volume", maximum_height=100)
    widget.add_plot("macd", maximum_height=100)
    
    # 添加图表元素
    widget.add_item(CandleItem, "candle", "candle")
    widget.add_item(VolumeItem, "volume", "volume")
    widget.add_item(MaItem, "ma", "candle")
    widget.add_item(MacdItem, "macd", "macd")
    
    # 添加交互元素
    widget.add_last_price_line()
    widget.add_cursor()

4. 运行结果

K线图pyqtgraph.gif

运行上述代码后，将会显示一个包含以下内容的K线图窗口：

4.1 主图区域：

  • 显示BTC-USDT的分钟级K线图
  • 包含蜡烛图和MA移动平均线

4.2 成交量区域：

  • 显示对应时间段的成交量柱状图

4.3 MACD区域：

  • 显示MACD指标及其信号线

4.4 交互功能：

  • 鼠标悬停时显示十字光标和价格信息
  • 支持鼠标滚轮缩放和拖动查看历史数据

5. 扩展与定制

开发者可以根据需要扩展NewChartWidget的功能：

  • 添加新的技术指标
  • 自定义颜色主题
  • 实现更复杂的交互逻辑
  • 集成实时数据源

通过这种模块化的设计，NewChartWidget可以灵活地适应各种金融数据可视化需求，为量化交易提供了可靠的可视化支持。

6. 联系方式

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