3

【matplotlib】动画

 3 years ago
source link: https://www.guofei.site/2017/09/27/matplotlib4.html
Go to the source link to view the article. You can view the picture content, updated content and better typesetting reading experience. If the link is broken, please click the button below to view the snapshot at that time.
neoserver,ios ssh client

【matplotlib】动画

2017年09月27日

Author: Guofei

文章归类: 7-可视化 ，文章编号: 741

版权声明：本文作者是郭飞。转载随意，但需要标明原文链接，并通知本人
原文链接：https://www.guofei.site/2017/09/27/matplotlib4.html

Edit

轻量级绘图方式

可以像Matlab那样，用对象句柄简单快速的画动图

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111)
x = np.arange(-5, 5, 0.1)
y = np.sin(x)
line = ax.plot(x, y, 'b')

plt.ion()  # 第一个重要的点
p = plt.show() # 第二个重要的点
for i in range(1000):
    x = x[:-2]
    y = y[:-2]
    plt.setp(line, 'xdata', x, 'ydata', y) # 第三个重要的点

    plt.pause(0.1) # 第四个重要的点
    # ax.line.remove(lines[0]) #第五个重要的点：也可以删除一些lines

figure.canvas.draw()

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np


def update_data(line):
    x[:] += 0.1
    plt.setp(line, 'ydata', np.sin(x))
    fig.canvas.draw()


fig, ax = plt.subplots()
x = np.linspace(0, 10, 1000)
line, = ax.plot(x, np.sin(x), lw=2)

timer = fig.canvas.new_timer(interval=50)
timer.add_callback(update_data, line)
timer.start()
plt.show()
  1. figure.canvas.draw()用来重新绘制整张图表，在上一篇博客中有大量应用
  2. setp，设定曲线的数据
  3. timer定时器，用法参见代码

使用缓存快速重绘

figure.canvas.draw()重绘整个图表，因此速度慢，占用资源多。

下面这段代码，只更新动态对象，而静态对象保存起来

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np


fig, ax = plt.subplots()
x = np.linspace(0, 10, 1000)
ax.plot(x,np.cos(x))
line, = ax.plot(x, np.sin(x), lw=2,animated=True)#1. 要作为动画的元素，animated属性设为True

fig.canvas.draw()#2. 重绘图表，忽略animated=True的对象
background=fig.canvas.copy_from_bbox(ax.bbox)#3. 保存图像信息到background中

def update_data(line):
    x[:] += 0.1
    plt.setp(line, 'ydata', np.sin(x))
    fig.canvas.restore_region(background)#4. 恢复background中的信息（也就擦除了所有动态元素）
    ax.draw_artist(line)#5. 绘制更新后的动态对象
    fig.canvas.blit(ax.bbox)#6. 绘制更新后的内容


timer = fig.canvas.new_timer(interval=50)
timer.add_callback(update_data, line)

timer.start()
plt.show()

注意代码中注释的6个步骤:

  1. 要作为动画的元素，animated属性设为True
  2. 重绘图表，忽略animated=True的对象
  3. 保存图像信息到background中
  4. 恢复background中的信息（也就擦除了所有动态元素）
  5. 绘制更新后的动态对象
  6. 绘制更新后的内容

animation模块

animation模块对上述过程进行了封装，使得画动画变得方便一些。

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

fig, ax = plt.subplots()
x = np.linspace(0, 10, 200)
y = np.sin(x)
line, = ax.plot(x, y, lw=2, animated=True)


def update_line(i):
    y = np.sin(x + i / 50)
    plt.setp(line, 'ydata', y)
    return [line]


ani = FuncAnimation(fig, update_line, blit=True, interval=25, frames=1000)
plt.show()
  1. blit=True表示使用缓存快速重绘
  2. frames参数设置最大帧数，update_line()的输入值i将在0到frames-1之间循环变化，frames也可以是一个list或array
  3. interval时间间隔

jupyter 支持

删掉 plt.show()，加上下面这一句

from IPython.display import HTML
HTML(ani.to_jshtml())

动画保存

step1：安装 ffmpeg，（conda install ffmpeg） 另一种方法：下载ffmpeg,FFmpeg for Windows，并解压缩
step2: 代码中添加一行:

plt.rcParams['animation.ffmpeg_path'] = r'C:\Users\guofei\Downloads\ffmpeg\bin\ffmpeg'

step3: 保存

ani.save('test.mp4',fps=25)
ani.save('pso.gif', writer='pillow') # 或者gif
您的支持将鼓励我继续创作！

report

Recommend

About Joyk


Aggregate valuable and interesting links.
Joyk means Joy of geeK