教你用Python matplotlib库制作简单的动画

matplotlib制作简单的动画

动画即是在一段时间内快速连续的重新绘制图像的过程.

matplotlib提供了方法用于处理简单动画的绘制:

import matplotlib.animation as ma
def update(number):
    pass

# 每隔30毫秒,执行一次update
ma.FuncAnimation(
    mp.gcf(),   # 作用域当前窗体
    update,     # 更新函数的函数名
    interval=30 # 每隔30毫秒,执行一次update
)

案例1:

随机生成各种颜色的100个气泡, 让他们不断增大.

1.随机生成100个气泡.

2.每个气泡拥有四个属性: position, size, growth, color

3.把每个气泡绘制到窗口中.

4.开启动画,在update函数中更新每个气泡的属性并重新绘制

\"\"\"
简单动画
1. 随机生成100个气泡.
2. 每个气泡拥有四个属性: position, size, growth, color
3. 把每个气泡绘制到窗口中.
4. 开启动画,在update函数中更新每个气泡的属性并重新绘制
\"\"\"
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as mp
import matplotlib.animation as ma

n = 100
balls = np.zeros(n, dtype=[
		(\'position\', float, 2), # 位置属性
		(\'size\', float, 1),     # 大小属性
		(\'growth\', float, 1),   # 生长速度
		(\'color\', float, 4)])   # 颜色属性
# 初始化每个泡泡
# uniform: 从0到1取随机数,填充n行2列的数组
balls[\'position\']=np.random.uniform(0,1,(n,2))
balls[\'size\']=np.random.uniform(50,70,n)
balls[\'growth\']=np.random.uniform(10,20,n)
balls[\'color\']=np.random.uniform(0,1,(n,4))
# 绘制100个泡泡
mp.figure(\'Bubble\', facecolor=\'lightgray\')
mp.title(\'Bubble\', fontsize=18)
mp.xticks([])
mp.yticks([])
sc = mp.scatter(balls[\'position\'][:,0], 
	       balls[\'position\'][:,1],
	       balls[\'size\'], 
	       color=balls[\'color\'])

# 启动动画
def update(number):
	balls[\'size\'] += balls[\'growth\']
	# 让某个泡泡破裂,从头开始执行
	boom_i = number % n
	balls[boom_i][\'size\'] = 60
	balls[boom_i][\'position\']= \\
			np.random.uniform(0, 1, (1, 2))
	# 重新设置属性
	sc.set_sizes(balls[\'size\'])
	sc.set_offsets(balls[\'position\'])

anim = ma.FuncAnimation(
	mp.gcf(), update, interval=30)

mp.show()

案例2

\"\"\"
模拟心电图
\"\"\"
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as mp
import matplotlib.animation as ma

mp.figure(\'Signal\', facecolor=\'lightgray\')
mp.title(\'Signal\', fontsize=16)
mp.xlim(0, 10)
mp.ylim(-3, 3)
mp.grid(linestyle=\':\')
pl = mp.plot([],[], color=\'dodgerblue\',
		label=\'Signal\')[0]
# 启动动画
def update(data):
	t, v = data
	x, y = pl.get_data()  #x y: ndarray数组
	x = np.append(x, t)
	y = np.append(y, v)
	# 重新绘制图像
	pl.set_data(x, y)
	# 移动坐标轴
	if x[-1]>5:
		mp.xlim(x[-1]-5, x[-1]+5)

x = 0
def generator():
	global x
	y = np.sin(2 * np.pi * x) * \\
		np.exp(np.sin(0.2 * np.pi * x))
	yield (x, y)
	x += 0.05

anim = ma.FuncAnimation(mp.gcf(), 
	update, generator, interval=30)
mp.show()