matplotlib實現動畫

原始動畫繪製

1.在繪製圖形,影象過程中,可以借助繪製時間的控制,逐步顯示繪製內容,進而達到圖形,

影象動態顯示的效果

用plot()和scatter()繪製正弦波和散點圖，其中散點圖是動態沿著正弦波繪製.實現**如下(我的測試環境是idie，如果是jupyter notebook環境下，效果不是很明顯)

import matplotlib.pyplot as plt

import numpy as np
fig = plt.figure(
)ax = fig.add_subplot(
111)
x = np.linspace(0,
2*np.pi,
300)
#正弦x軸上乙個週期360度的弧度值
y = np.sin(
3*x)+5
#乙個週期內振盪頻率為3，在y軸上向上移動5
plt.plot(x,y,color=
'r')
#繪製正弦波圖形
x1 = x[::
2]y1 = y[::
2]i =0
for pos in x1:
#彈出乙個x軸值,然後獲取對應的y軸值,繪製散點圖
ax.scatter(pos,y1[i]
,c='b'
,marker=
'.')
#按照正弦波方向繪製散點圖
i +=
1 plt.pause(
0.008
)#迴圈一次暫停0.008秒一下
plt.show(
)

2.draw()方法plt.draw()可以根據提供的新資料,重新在資料區域繪製相應的新圖形。

要改變，需要通過類似plt.plot(),plt.scatter()繪製工具返回的例項 ax 所附帶的ax.set_xdata(x),ax.set_ydata(y)改變原先圖形的x,y座標範圍，以達到改變圖形的目的.至於動畫效果,則是通過時間間隔的控制，讓plt.draw有規律地反覆重新繪製圖幀，實現幀的動態替換。

1）簡單重畫設定

這裡採用plt.draw()函式,根據plt.plot()繪圖工具x,y座標的變化，而重新動態繪製。**如下

import numpy as np

import math
import matplotlib.pyplot as plt
from time import sleep 
plt.subplots(
)xmax =
500x = np.linspace(0,
2*np.pi,xmax)
y = np.sin(x)
plt.plot(x,y,
'b--'
)#設定軌跡虛線
sleep(
0.5)
ax,= plt.plot(x,y,
'ro'
) 
i =0
while i <= xmax:
plt.pause(
0.002
)#暫停0.002秒,功能同sleep()
y1 = np.sin(x[
:i])
#這裡採用逐步增加y軸值範圍的方法
ax.set_xdata(x[
:i])
#這裡採用逐步增加x軸值範圍的方法
ax.set_ydata(y1)
plt.draw(
)#重畫已經修改的圖形
i +=
2#獲取範圍控制,兼迴圈控制
2. 帶按鈕控制動畫下列**採用 draw()方法重新繪製給予值的圖形,實質上也是通過 sleep()來控制繪製進度,實現動態繪製的效果.
import numpy as np

from threading import thread 
import math
import matplotlib.pyplot as plt
from time import sleep 
from matplotlib.widgets import button #匯入按鈕物件
fig,ax = plt.subplots(
)#實驗資料
x = np.arange(0,
1,0.001
)y = np.sin(
4*np.pi*x)
*np.exp(
-x) 
ax,= plt.plot(x,y,lw=
1,marker=
'd',color=
'c')
class
buttonhandler
:#自定義按鈕事件類,封裝了單擊事件的開始方法和停止方法
def__init__
(self)
: self.flag =
true
#是否啟動執行緒,動態處理繪製過程
self.x_s,self.x_e,self.x_step =0,
1,0.01
defthreadstart
(self)
:#執行緒開始函式,用來更新資料並重新繪製圖形
while self.flag:
sleep(
0.02
) self.x_s += self.x_step #開始位置一次加0.01
self.x_e += self.x_step #結束位置一次加0.01
x1 = np.arange(self.x_s,self.x_e,self.x_step) 
y1 = np.sin(
4*np.pi*x1)
*np.exp(
-x1)
#輸出y軸範圍值
ax.set_xdata(x1-x1[0]
)#重新繪製新繪製區域x,y資料
ax.set_ydata(y1)
plt.draw(
)#重新繪製圖形
defstart
(self,event)
: self.flag =
true
t1 = thread(target=self.threadstart)
#建立並啟動執行緒
t1.start(
)def
stop
(self,event)
: self.flag =
false
callback = buttonhandler(
)#利用兩個新的axes區域,建立按鈕並設定單擊事件處理函式
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