Matplotlib动画更新函数未设置数据

Question

我正在从fortran中读取一些模拟的输出数据，以便在生成几个图形后，制作一部轨道电影。起初，我没有在动画中使用blitting，所以当它工作时，它是非常非常慢的。

我最初认为我想借给自己的动画分散，因为我有五个系列的数据与递减的alphas来创建拖尾效果。这是我最初的(非blit)更新函数：

def animate(frame):
    jptx, jpty = jx[frame-3:frame], jy[frame-3:frame]
    cptx, cpty = cx[frame-3:frame], cy[frame-3:frame]
    eptx, epty = ex[frame-3:frame], ey[frame-3:frame]
    gptx, gpty = gx[frame-3:frame], gy[frame-3:frame]
    iptx, ipty = ix[frame-3:frame], iy[frame-3:frame]
    ax2.clear()
    ax2.scatter(jptx, jpty, s=32, c=ablue, marker="s", label='Jupiter')
    ax2.scatter(cptx, cpty, s=8, c=ared, marker="o", label='Callisto')
    ax2.scatter(eptx, epty, s=8, c=agreen, marker="o", label='Europa')
    ax2.scatter(gptx, gpty, s=8, c=ablack, marker="o", label='Ganymede')
    ax2.scatter(iptx, ipty, s=8, c=ayellow, marker="o", label='Io')
    ax2.set_xlim(-3, 7)
    ax2.set_ylim(-3, 4)
animation = animation.FuncAnimation(fig2, animate, interval=0.5, frames=jt.size)
print('Begin saving animation')
animation.save('Tabbys Star.mp4', writer='ffmpeg', fps=60)
print('Animation saved')
plt.show()

现在，当我运行脚本时，一个窗口会出现几分之一秒，并且屏幕上有一个非常清晰的黄色圆圈，表示正在绘制背景。但是，该窗口会在之后立即关闭。这是第二次尝试的相关代码。黄色圆圈是在此尝试中添加的。

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

# j_file = location + 'JUPITER.aei'
# jt, jx, jy, jz = read_data(j_file)
jt, jx, jy, jz = np.random.random([100,4]), np.random.random([100,4]), np.random.random([100,4]), np.random.random([100,4])

# c_file = location + 'CALLISTO.aei'
# ct, cx, cy, cz = read_data(c_file)
ct, cx, cy, cz = np.random.random([100,4]), np.random.random([100,4]), np.random.random([100,4]), np.random.random([100,4])

alphas = [0.25, 0.5, 0.75, 1]

ablue = np.zeros((4, 4))
ablue[:, 2] = 1.0
ablue[:, 3] = alphas

ared = np.zeros((4, 4))
ared[:, 0] = 1.0
ared[:, 3] = alphas

fig2 = plt.figure()
ax2 = fig2.add_subplot(111, aspect='equal')
xdata, ydata = np.zeros((4,)), np.zeros((4,))
jpt, = plt.plot(xdata, ydata, marker='.', ms=32, c=ablue, label='Jupiter')
cpt, = plt.plot(xdata, ydata, marker='.', ms=8, c=ared, label='Callisto')


def init():
    ax2.set_xlim(-3, 7)
    ax2.set_ylim(-3, 4)
    circle = plt.Circle((0, 0), 0.1, color='y')
    ax2.add_patch(circle)
    for pt in [jpt, cpt]:
        pt.set_data(np.zeros((4,)), np.zeros((4,)))
    return jpt, cpt


def animate(frame, j, c):
    jptx, jpty = jx[frame-3:frame], jy[frame-3:frame]
    cptx, cpty = cx[frame-3:frame], cy[frame-3:frame]
    j.set_data(jptx, jpty)
    c.set_data(cptx, cpty)
    return j, c


animation = animation.FuncAnimation(fig2, animate, fargs=(jpt, cpt), interval=0.5, frames=jt.size, init_func=init, blit=True)
print('Begin saving animation')
# animation.save('Tabbys Star.mp4', writer='ffmpeg', fps=60)
print('Animation saved')
plt.show()

我最终也想添加一个图例和一些轴标签，但我相信这可以正常完成。

那么第二个代码片段中的animate有什么问题呢？

谢谢

为清晰起见进行了编辑(再次)

Answer 1

请确保您渲染它超过1帧，由setting frames到一个较高的值。在您发布的代码中，帧的数量没有明确定义，这可能会导致此问题。

Answer 2

您在这里混淆了plt.plot和plt.scatter。你得到的错误甚至会在没有任何动画的情况下产生。

虽然plt.plot有参数color和ms来分别设置颜色和标记大小，但它们不允许对不同的点使用不同的值。这就是存在scatter图的原因。plt.scatter使用参数c和s分别设置颜色和标记大小。

所以你需要使用scatter来获得不同颜色的点。

jpt = plt.scatter(xdata, ydata, marker='.', s=32, c=ablue, label='Jupiter')

然后，对于动画，您需要调整代码以使用scatter，因为它没有.set_data方法，而是.set_offsets方法，该方法需要2列数组输入。

j.set_offsets(np.c_[jptx, jpty])

总而言之，该脚本将如下所示

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


jt, jx, jy, jz = [np.random.random([100,4]) for _ in range(4)]
ct, cx, cy, cz = [np.random.random([100,4]) for _ in range(4)]

alphas = [0.25, 0.5, 0.75, 1]

ablue = np.zeros((4, 4))
ablue[:, 2] = 1.0
ablue[:, 3] = alphas

ared = np.zeros((4, 4))
ared[:, 0] = 1.0
ared[:, 3] = alphas

fig2 = plt.figure()
ax2 = fig2.add_subplot(111, aspect='equal')
xdata, ydata = np.zeros((4,)), np.zeros((4,))

jpt = plt.scatter(xdata, ydata, marker='.', s=32, c=ablue, label='Jupiter')
cpt = plt.scatter(xdata, ydata, marker='.', s=8, c=ared, label='Callisto')


def init():
    ax2.axis([0,1,0,1])
    circle = plt.Circle((0, 0), 0.1, color='y')
    ax2.add_patch(circle)
    for pt in [jpt, cpt]:
        pt.set_offsets(np.c_[np.zeros((4,)), np.zeros((4,))])
    return jpt, cpt


def animate(frame, j, c):
    jptx, jpty = jx[frame-3:frame], jy[frame-3:frame]
    cptx, cpty = cx[frame-3:frame], cy[frame-3:frame]
    j.set_offsets(np.c_[jptx, jpty])
    c.set_offsets(np.c_[cptx, cpty])
    return j, c


animation = animation.FuncAnimation(fig2, animate, fargs=(jpt, cpt), 
                                    interval=50, frames=jt.size, init_func=init, blit=True)

plt.show()