Python Matplotlib绘制动画的代码怎么写

这篇文章主要介绍了python Matplotlib绘制动画的代码怎么写的相关知识，内容详细易懂，操作简单快捷，具有一定借鉴价值，相信大家阅读完这篇Python Matplotlib绘制动画的代码怎么写文章都会有所收获，下面我们一起来看看吧。

matplotlib 动画

我们想制作一个动画，其中正弦和余弦函数在屏幕上逐步绘制。首先需要告诉matplotlib我们想要制作一个动画，然后必须指定想要在每一帧绘制什么。一个常见的错误是重新绘制每一帧的所有内容，这会使整个过程非常缓慢。相反地，只能更新必要的内容，因为我们知道许多内容不会随着帧的变化而改变。对于折线图，我们将使用set_data方法更新绘图，剩下的工作由matplotlib完成。

注意随着动画移动的终点标记。原因是我们在末尾指定了一个标记(markevery=[-1])，这样每次我们设置新数据时，标记就会自动更新并随着动画移动。参见下图。

import numpy as npimport matplotlib.pyplot as pltimport matplotlib.animation as animationfig = plt.figure(figsize=(7, 2))ax = plt.subplot()X = np.linspace(-np.pi, np.pi, 256, endpoint=True)C, S = np.cos(X), np.sin(X)(line1,) = ax.plot(X, C, marker="o", markevery=[-1],                    markeredgecolor="white")(line2,) = ax.plot(X, S, marker="o", markevery=[-1],                    markeredgecolor="white")def update(frame):    line1.set_data(X[:frame], C[:frame])    line2.set_data(X[:frame], S[:frame])plt.tight_layout()ani = animation.FuncAnimation(fig, update, interval=10)

如果我们现在想要保存这个动画，matplotlib可以创建一个mp4文件，但是选项非常少。一个更好的解决方案是使用外部库，如FFmpeg，它可以在大多数系统上使用。安装完成后，我们可以使用专用的FFMpegWriter，如下图所示:

writer = animation.FFMpegWriter(fps=30)anim = animation.FuncAnimation(fig, update,                                interval=10,                               frames=len(X))anim.save("sine-cosine.mp4", writer=writer, dpi=100)

注意，当我们保存mp4动画时，动画不会立即开始，因为实际上有一个与影片创建相对应的延迟。对于正弦和余弦，延迟相当短，可以忽略。但对于长且复杂的动画，这种延迟会变得非常重要，因此有必要跟踪其进展。因此我们使用tqdm库添加一些信息。

from tqdm.autonotebook import tqdmbar = tqdm(total=len(X)) anim.save("../data/sine-cosine.mp4",           writer=writer, dpi=300,          progress_callback = lambda i, n: bar.update(1)) bar.close()

[Errno 2] No such file or directory: 'ffmpeg'

如果你在 MacOS 上，只需通过 homebrew 安装它：brew install ffmpeg

人口出生率

x = data['指标'].valuesrate= data['人口出生率(‰)']y = rate.valuesxvals = np.linspace(2002,2021,1000)yinterp = np.interp(xvals,x,y)(line1,) = ax.plot(xvals, yinterp, marker="o",                    markevery=[-1], markeredgecolor="white")text = ax.text(0.01, 0.95,'text', ha="left", va="top",                transfORM=ax.transAxes, size=25)ax.set_xticks(x)def update(frame):    line1.set_data(xvals[:frame], yinterp[:frame])    text.set_text("%d 年人口出生率(‰) " % int(xvals[frame]))    return line1, text

男女人口总数

# 设置画布fig = plt.figure(figsize=(10, 5))ax = plt.subplot()# 数据准备X = data['指标']male, female =data['男性人口(万人)'], data['女性人口(万人)']# 绘制折线图(line1,) = ax.plot(X, male, marker="o",                    markevery=[-1], markeredgecolor="white")(line2,) = ax.plot(X, female, marker="o",                    markevery=[-1], markeredgecolor="white")# 设置图形注释text = ax.text(0.01, 0.75,'text',                ha="left", va="top",                transform=ax.transAxes,size=20)text2 = ax.text(X[0],male[0], '', ha="left", va="top")text3 = ax.text(X[0],female[0], '', ha="left", va="top")# 设置坐标轴刻度标签ax.set_xticks(X)ax.set_yticks([])# 设置坐标轴线格式ax.spines["top"].set_visible(False)ax.spines["left"].set_visible(False)ax.spines["right"].set_visible(False)# 定义更新函数def update(frame):    line1.set_data(X[:frame+1], male[:frame+1])    line2.set_data(X[:frame+1], female[:frame+1])    text.set_text("%d 人口(万人)" % X[frame])    text2.set_position((X[frame], male[frame]))    text2.set_text(f'男性: {male[frame]}')    text3.set_position((X[frame], female[frame]))    text3.set_text(f'女性: {female[frame]}')    return line1,line2, text# 定义输出plt.tight_layout()writer = animation.FFMpegWriter(fps=5)# 执行动画anim = animation.FuncAnimation(fig, update, interval=500, frames=len(X))# 存储动画# 设置进度条bar = tqdm(total=len(X))anim.save(    "num_people2.mp4",    writer=writer,    dpi=300,    progress_callback=lambda i, n: bar.update(1),)# 关闭进度条bar.close()

雨滴

# 设置雨滴绘图更新函数def rain_update(frame):    global R, scatter  # 数据获取    R["color"][:, 3] = np.maximum(0, R["color"][:, 3] - 1 / len(R))    R["size"] += 1 / len(R)    i = frame % len(R)    R["position"][i] = np.random.uniform(0, 1, 2)    R["size"][i] = 0    R["color"][i, 3] = 1    # 散点形状设置    scatter.set_edgecolors(R["color"])    scatter.set_sizes(1000 * R["size"].ravel())    scatter.set_offsets(R["position"])    return (scatter,)# 绘制画布fig = plt.figure(figsize=(6, 8), facecolor="white", dpi=300)ax = fig.add_axes([0, 0, 1, 1], frameon=False)  # , aspect=1)# 绘制初始化散点图scatter = ax.scatter([], [], s=[],                      linewidth=0.5, edgecolors=[],                      facecolors="None",cmap='rainbow')# 设置雨滴数量n = 250# 为雨滴设置参数值R = np.zeros(    n, dtype=[("position", float, (2,)),               ("size", float, (1,)),              ("color", float, (4,))])R["position"] = np.random.uniform(0, 1, (n, 2))R["size"] = np.linspace(0, 1.5, n).reshape(n, 1)R["color"][:, 3] = np.linspace(0, 1, n)# 设置坐标轴格式ax.set_xlim(0, 1), ax.set_xticks([])ax.set_ylim(0, 1), ax.set_yticks([])# 保存同上

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