前言

这段时间要做一个涉及排队论的数学建模，需要动态绘图。建好了模，却没想到在原以为简单的绘图上耗费了我大量时间。原因在于用python作动态绘图的参考资料过于琐碎。因此在我费了九牛二虎之力终于实现动态图的绘制并保存为gif动画后，我决定写下这篇博文，给这段时间踩过的一个个坑立个碑，也为后来者们提个醒

文章目录

前言

一. 动态图示例

二. 在pycharm上呈现动态图

三. 动态图的绘制

方法一：调用matplotlib中库

例子：正弦曲线绘制

方法二：使用for循环

四. 动态图的保存

1. 保存为html格式

2. 保存为gif格式

3. 保存为MP4格式

3.1 用imagemagick保存

3.2 用python库保存

五. 总结

一. 动态图示例

衰减振荡曲线

正弦波

更多例子请看官方文档

官方举例：贝叶斯曲线

官方文档 进入后下拉查看example

二. 在pycharm上呈现动态图

python中有两种图像呈现方式：

控制台绘图：方便保存输出记录(如将IPython 终端输出转换成 Html 文件)，但无法动态绘图(大大的缺点)。

弹出窗绘图：可以交互式的放大、拖动图片，可进行动态绘图，并且能将图片保存成不同的格式。

而pycharm默认的呈现方式是控制台绘图，因此需要作一下设置

呈现效果如下图所示

三. 动态图的绘制

动态绘图的本质就是，反复的调用一个函数或执行一串代码，每次执行就生成一幅图，覆盖掉之前的图像，呈现“动态”效果

方法一：调用matplotlib中库

from matplotlib.animation import FuncAnimation

用该函数创建一个类：

ani = animation.FuncAnimation(fig, func, frames=None, init_func=None, fargs=None, save_count=None, *, cache_frame_data=True, **kwargs)

#然后直接plt.show()就可以

plt.show()

主要参数解释

fig：窗口画布，用 fig, ax = plt.subplots() 生成

func：要反复调用的函数(至少要传入一个参数)，用该函数生成、更改图像

frames:向要调用的函数传递的参数(默认依次传入0,1,2,3…)

init_func：用于给定图像初始信息的函数

更多信息请参考官方文档，里面对参数含义的说明要详细的多

例子：正弦曲线绘制

import numpy as np

import matplotlib.pyplot as plt

import matplotlib.animation as animation

fig, ax = plt.subplots()

x = np.arange(0, 2*np.pi, 0.01)

line, = ax.plot(x, np.sin(x))

#定义init_func,给定初始信息

def init(): # only required for blitting to give a clean slate.

line.set_ydata([np.nan] * len(x))

return line,

#定义func,用来反复调用的函数

def animate(i):

line.set_ydata(np.sin(x + i / 100)) # 跟随自变量的增加更新y值

return line,

ani = animation.FuncAnimation(

fig, animate, init_func=init, interval=2, blit=True, save_count=50)

plt.show()

更多信息请看官方文档：官方文档：matplotlib.animation.FuncAnimation

方法二：使用for循环

请参考下面这篇文章，可以仿照它用for循环实现动态绘制

Python使用matplotlib画动态图

for循环实现动态绘制的缺点：不容易用python代码保存为gif等格式

四. 动态图的保存

1. 保存为html格式

保存为HTML格式，是不需要安装额外软件的

导入模块加上这一条：

from matplotlib.animation import HTMLWriter

最后加上这一条：

mywriter = HTMLWriter(fps=60)

ani.save('myAnimation.html',writer=mywriter)

2. 保存为gif格式

保存为gif格式，需要下载一个imagemagick软件，找了我好久才找到软件来源imagemagick

下载的是dll，下载到任何文件夹下应该都可以。我安装在了python安装程序文件夹下。

代码部分相当简单，只需要在最后加一条：

ani.save('decay.gif',writer='imagemagick',fps=30)

3. 保存为MP4格式

3.1 用imagemagick保存

如果下了imagemagick，里面自带了ffmpeg的dll，那么也只需要在最后加一条：

ani.save('decay.gif',writer='ffmpeg',fps=30)

3.2 用python库保存

如果不像下imagemagick，可以这么做：

from matplotlib.animation import FFMpegWriter

并在最后加上：

mywriter = FFMpegWriter(fps=60)

ani.save('myAnimation.MP4',writer=mywriter)

五. 总结

python动态图绘制+保存整整弄了我4个半天(加上写这篇博文共5个)，资料从国内网站找到国外。没有这方面系统的教程恰恰说明了python并不擅长做这个也不常用来做这个。其实相比起python，MATLAB在动态绘图上简直不知道方便了多少倍，因此如果可以的话，还是用MATLAB做动态绘图吧