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Matplotlib 画动态图:

程序员文章站 2022-03-21 17:39:08
...
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation

fig, ax = plt.subplots()

x = np.arange(0, 2*np.pi, 0.01)
line, = ax.plot(x, np.sin(x))


def init():  # only required for blitting to give a clean slate.
    line.set_ydata([np.nan] * len(x))
    return line,


def animate(i):
    line.set_ydata(np.sin(x + i / 100))  # update the data.
    return line,


ani = animation.FuncAnimation(
    fig, animate, init_func=init, interval=2, blit=True, save_count=50)

# To save the animation, use e.g.
#
# ani.save("movie.mp4")
#
# or
#
# from matplotlib.animation import FFMpegWriter
# writer = FFMpegWriter(fps=15, metadata=dict(artist='Me'), bitrate=1800)
# ani.save("movie.mp4", writer=writer)

plt.show()

代码分析
理解代码的关键三点:

  1. 获取图像 fig 和 坐标轴对象 ax:fig, ax = plt.subplots()

  2. 定义初始化函数 init 和数据更新函数animate
    - 初始化函数,用于动画的初始化操作,这个可以不用为可选定义
    - 数据更新函数,用于告知 animation 更新操作,这个函数的参数默认传入的是帧序号,但是如果 animation.FuncAnimation方法指定可选参数 frames 为一个列表的话,更新函数调用时传入的值会是相应索引下的元素,此时动画终点就是取完列表元素,如果不指定 frames 则会一直传入帧序号保持下去。

  3. 调用 animation.FuncAnimation 方法:
    - 第一个参数传入图像对象,这里是 fig
    - 第二个参数默认为更新函数,这里是 animate
    - 可选参数init_func,指定初始化函数
    - 可选参数interval,指定帧间隔时间单位 ms
    - 可选参数 frames,指定更新序列,如果是个整数,则指定的是总的帧数
    - 可选参数 save_count,指定保存动画(gif或mp4)的帧数
    - 可选参数 repeat,指定是否循环动画
    - 可选参数 blit,指定是否优化绘图

动画保存

anisave 方法可以指定 writer,这里要保存 gif 默认选择的writerpillow ,所以需要安装 pillow 库

pip install pillow

按照如下调用方法即可保存动画为 gif,这里保存动画的帧数是受animation.FuncAnimationframessave_count影响的:

ani.save('animation.gif', writer='pillow')

柱状图动起来

import numpy as np
from matplotlib import animation
from matplotlib import pyplot as plt

fig = plt.figure(figsize=(8, 4))

x = [i for i in range(16)]

data = [[np.sin(d/np.pi+i/50*np.pi) for d in x] for i in range(100)]
rects = plt.bar(x, data[0])
plt.ylim(-1.2, 1.2)

def animate(i):
    for rect, yi in zip(rects, data[i]):
        rect.set_height(yi)
    return rects

anim = animation.FuncAnimation(fig, animate, frames=len(data), interval=40)
# anim.save('bar.gif', writer='pillow')
plt.show()