曼德博集合（Mandelbrot Set）是一种复杂而美丽的数学分形，它可以通过迭代简单的数学规则来生成。在本教程中，我们将学习如何使用Python编程语言和Matplotlib库，在QT窗口中绘制曼德博集合，以及如何添加工具栏来调整大小、恢复视角和平移图像。

准备工作

确保你已经安装了matplotlib和PyQt5。如果没有，可以通过以下命令安装：

pip install matplotlib PyQt5

直接安装anaconda也可以，自带matplotlib和PyQt5，传送门：一步步教你：在QT窗口中展示Matplotlib绘图

编写代码

接下来，让我们编写代码来创建一个QT应用程序，该应用程序将绘制曼德博集合图像：

import sys
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QSizePolicy, QVBoxLayout, QWidget, QToolBar, QAction
from matplotlib.backends.backend_qt5agg import FigureCanvasQTAgg as FigureCanvas, NavigationToolbar2QT as NavigationToolbar

class MandelbrotWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.initUI()

    def initUI(self):
        # 创建一个matplotlib Figure
        self.figure = plt.figure()

        # 创建一个FigureCanvas实例，并将Figure传递给它
        self.canvas = FigureCanvas(self.figure)
        self.canvas.setSizePolicy(QSizePolicy.Expanding, QSizePolicy.Expanding)

        # 创建一个导航工具栏
        self.toolbar = NavigationToolbar(self.canvas, self)

        # 创建一个布局并将图形画布和工具栏添加到布局中
        layout = QVBoxLayout()
        layout.addWidget(self.toolbar)
        layout.addWidget(self.canvas)

        # 创建一个QWidget作为主窗口的中心部件
        central_widget = QWidget()
        central_widget.setLayout(layout)
        self.setCentralWidget(central_widget)

        # 设置窗口属性
        self.setGeometry(100, 100, 800, 800)
        self.setWindowTitle('Mandelbrot Set')
        self.show()

        # 在绘制曼德博集合图形的方法
        self.draw_mandelbrot()

    def draw_mandelbrot(self):
        # 设置绘图参数
        width, height = 800, 800
        xmin, xmax = -2.0, 1.0
        ymin, ymax = -1.5, 1.5
        max_iter = 256

        # 创建一个空白图像
        mandelbrot_image = np.zeros((width, height))

        # 生成曼德博集合图像
        for x in range(width):
            for y in range(height):
                zx, zy = x * (xmax - xmin) / (width - 1) + xmin, y * (ymax - ymin) / (height - 1) + ymin
                c = zx + zy * 1j
                z = c
                for i in range(max_iter):
                    if abs(z) > 2.0:
                        break 
                    z = z * z + c
                mandelbrot_image[x, y] = i

        # 清空Figure并绘制曼德博集合图像
        self.figure.clear()
        ax = self.figure.add_subplot(111)
        ax.imshow(mandelbrot_image.T, cmap='hot', extent=(xmin, xmax, ymin, ymax))
        ax.set_title('Mandelbrot Set')
        ax.set_xlabel('Real')
        ax.set_ylabel('Imaginary')

        # 更新图形画布
        self.canvas.draw()

if __name__ == '__main__':
    app = QApplication(sys.argv)
    mandelbrotWin = MandelbrotWindow()
    sys.exit(app.exec_())

运行示例