[PYTHON] Animation facile avec matplotlib (mp4, gif)

matplotlib.animation: Une bibliothèque de génération d'animation pratique basée sur matplotlib.

Installation

@mac

$ pip install matplotlib
$ brew install imagemagick #Pour enregistrer le gif
$ brew install ffmpeg #Pour enregistrer mp4

matplotlib.réparation rc

$ python -c "import matplotlib;print(matplotlib.matplotlib_fname())"
/Users/riki/.pyenv/versions/ML-2.7.13/lib/python2.7/site-packages/matplotlib/mpl-data/matplotlibrc
$ atom /Users/riki/.pyenv/versions/ML-2.7.13/lib/python2.7/site-packages/matplotlib/mpl-data/matplotlibrc

# line 38
- backend : macosx
+ backend : Tkagg

Il existe deux types de fonctions qui génèrent une animation

• ArtistAnimation: Préparez tous les cadres dans une liste à l'avance
• FuncAnimation: générer dynamiquement chaque image

Personnellement, l'animation d'artiste est plus facile à comprendre, donc je le recommande. FuncAnimation est plus flexible, mais je ne ressens aucun inconvénient avec Artist Animation.

ArtistAnimation

animation.ArtistAnimation(fig, artists, interval=200)

• fig: contour. objet figure de matplotlib
• artistes: liste de la liste des objets artistes (ligne etc.) dessinés dans chaque cadre
• intervalle: intervalle de lecture de chaque image [ms]

Notez qu'il est facile d'obtenir une erreur où l'argument artist doit être une liste de liste. (Les détails seront décrits plus tard)

Exemple 1: animation d'onde sinusoïdale

anim_sin_wave.py

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation

fig = plt.figure()
x = np.arange(0, 10, 0.1)

ims = []
for a in range(50):
    y = np.sin(x - a)
    line, = plt.plot(x, y, "r")
    ims.append([line])

ani = animation.ArtistAnimation(fig, ims)
ani.save('anim.gif', writer="imagemagick")
ani.save('anim.mp4', writer="ffmpeg")
plt.show()

La fonction pyplot.plot peut tracer plusieurs graphiques à la fois, le type de retour est donc list.

lines = plt.plot(x1, y1, 'r', x2, y2, 'g', x3, y3, 'b')
print type(lines) # list
print len(lines) # 3
print type(lines[0]) # matplotlib.lines.Line2D

Pour plus de clarté, le code principal ose décompresser pour récupérer l'objet Line2D, puis le changer en liste puis l'ajouter à la liste.

line, = plt.plot(x, y, "r")
ims.append([line])

Vous pouvez enregistrer l'animation comme suit (toute personne qui aime gif ou mp4)

ani.save('anim.gif', writer="imagemagick")
ani.save('anim.mp4', writer="ffmpeg")

Exemple 2: Animation d'une image bidimensionnelle

dynamic_image.py

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation

fig = plt.figure()

def f(x, y):
    return np.sin(x) + np.cos(y)

x = np.linspace(0, 2 * np.pi, 120)
y = np.linspace(0, 2 * np.pi, 100).reshape(-1, 1)
ims = []

for i in range(60):
    x += np.pi / 15.
    y += np.pi / 20.
    im = plt.imshow(f(x, y), animated=True)
    ims.append([im])

ani = animation.ArtistAnimation(fig, ims, interval=50, blit=True,
                                repeat_delay=1000)

ani.save('anim.gif', writer="imagemagick")
ani.save('anim.mp4', writer="ffmpeg")
plt.show()

Étant donné que le type de retour de la fonction pyplot.imshow est un objet AxesImage, créez-en une liste, puis ajoutez-le à la liste.

im = plt.imshow([[]])
print type(im) # matplotlib.image.AxesImage
ims.append([im])