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excelperfect 标签：Python，Matplotlib库 Matplotlib是一个强大的Python绘图库，但许多人可能不知道它能够创建动画图。 
图1 什么是动画？ 简单地说，动画由一系列略微有些变化的静态图像组成。当把这些静态图像放在一起并快速翻阅时，我们的眼睛和大脑会欺骗我们，让我们觉得这些图像在移动（尽管它们不是）。 基于这种理解，要制作动画绘图，需要： 1.创建大量静态图像/图表 2.把它们按顺序翻动 库 可以使用pip安装matplotlib，只需在命令提示符/终端窗口中键入以下内容： pip install matplotlib 使用Matplotlib制作动画 将用matplotlib制作一个简单的动画：一个在半径为1.5的圆中移动的红点。 首先，需要一个函数来计算圆的x和y坐标。这里没有使用x^2+y^2=r^2公式，而是使用圆的参数表示： x = cos(t) y = sin(t) 其中t是一个角度量 %matplotlib notebook import matplotlib.pyplot as plt import math from matplotlib.animation import FuncAnimation def circle_coords(r, step): coords = [] t = 0 while t < 2 * math.pi: coords.append((r*math.cos(t),r*math.sin(t))) t += step return coords coords = circle_coords(1.5, 0.1) 代码运行后，coords内的结果如下图2所示。 图2 步骤1：创建一个静态图表 为坐标系coords中的第一组（x，y）坐标创建一个带有红点的图表。 fig, ax = plt.subplots() ax.scatter(x=coords[0][0],y=coords[0][1],c='red', marker = 'o') 此代码在（1.5,0）处创建一个红点： 图3 步骤2：创建许多静态图表 下一步是创建大量略有变化的静态图表。将使用前5个坐标创建5个图表来说明这一点： fig, axs = plt.subplots(nrows = 1,ncols = 5, figsize = (10, 5), tight_layout = True) for i, ax in enumerate(axs): ax.scatter(x=coords[i][0],y=coords[i][1], c='red', marker='o') ax.set_xlim([0,2]) ax.set_ylim([-0.5,2]) 结果如下图4所示。 图4 如此狭窄的图表上是想说明，当浏览每个图表时，圆点是向上和向右移动的。 Matplotlib中的FuncAnimation模块 从技术上讲，只需要创建多个静态图表（每个坐标对应一个），然后将它们组合在一起，就会有一个动画。然而，matplotlib库提供了一个FuncAnimation模块来实现这一点。 要使用FuncAnimation，需要一个函数来绘制静态图表。绘图函数的名称无关紧要，这里将其命名为update()： 1.绘图函数接受1个参数i，这意味着帧编号。 2.该函数将在每次调用开始时清除图表，因此在每一帧只会看到一个红点。 3.ax.set_xlim()和ax.set_ylim()函数以确保修复x轴和y轴。 4.ax.scatter()一次只画一个红点。 from matplotlib.animation import FuncAnimation def update(i): ax.clear() ax.set_facecolor(plt.cm.Blues(.2)) ax.set_xlim([-2,2]) ax.set_ylim([-2,2]) ax.set_title('circling') ax.scatter(x=coords[i][0],y=coords[i][1],c='red',marker='o') [spine.set_visible(False) for spine in ax.spines.values()] #移除图表轮廓 现在，有了绘图函数，可以创建FuncAnimation对象，它接受以下参数： 1.fig：要绘制的图形对象 2.func：绘图/更新函数 3.frames：要创建的帧数（静态图像） 4.interval：帧间延迟（毫秒） 甚至可以将动画保存为gif文件并发送给其他人： fig, ax =plt.subplots(figsize=(6,6)) anime = FuncAnimation( fig = fig, func = update, frames = len(coords), interval = 50 ) anime.save('circle.gif') 有兴趣的朋友可以试试看！
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