教你用Python,matplotlib库制作简单的动画

tangjin

作者

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()