使用ArtistAnimation在matplotlib中动画制作png

Question

我一直在尝试使用有限元方法为2D热流问题创建一系列表面图.在每个时间步,我保存了一个图而不是整个矩阵,以便更有效率.

我FuncAnimation在matplotlib.animation库中遇到了麻烦,所以我决定每次都渲染一个曲面图,将曲面图保存为.png文件,然后使用它来读取该图像pyplot.imread.从那里,我想将每个图像存储到一个列表中,以便我可以使用ArtistAnimation(示例).然而,它不是制作动画,而是当我打印imgplot到屏幕时,我得到两个单独的空白图,然后我的表面图.pngs .

此外,当我尝试保存动画时,我收到以下错误消息:

AttributeError: 'module' object has no attribute 'save'.

任何帮助从当前目录中读取一组.pngs,将它们保存在列表中,然后使用ArtistAnimation"动画"那些.pngs将非常感激.我不需要任何花哨的东西.

(注意 - 我必须使代码自动化,所以不幸的是我不能使用外部源来动画我的图像,如iMovie或ffmpeg.)

以下是我的代码:

from numpy import *
from pylab import *
import matplotlib.pyplot as plt 
import matplotlib.image as mgimg
from matplotlib import animation

## Read in graphs

p = 0
myimages = []

for k in range(1, len(params.t)):

  fname = "heatflow%03d.png" %p 
      # read in pictures
  img = mgimg.imread(fname)
  imgplot = plt.imshow(img)

  myimages.append([imgplot])

  p += 1


## Make animation

fig = plt.figure()
animation.ArtistAnimation(fig, myimages, interval=20, blit=True, repeat_delay=1000)

animation.save("animation.mp4", fps = 30)
plt.show()

Answer 1

问题 1：图像不显示

您需要将动画对象存储在变量中：

my_anim = animation.ArtistAnimation(fig, myimages, interval=100)

此要求是针对 中的animation其他绘图功能所特有的，并且与 中的其他绘图功能不一致matplotlib，您通常可以使用my_plot=plt.plot()或plt.plot()无所谓。

这个问题在这里进一步讨论。

问题 2：保存不起作用

没有任何animation实例，也无法保存图形。这是因为该save方法属于ArtistAnimation该类。您所做的是save从animation模块调用，这就是引发错误的原因。

问题 3：两个窗口

最后一个问题是你会弹出两个数字。原因是当您调用 时plt.imshow()，它会在当前图形上显示一个图像，但由于尚未创建图形，因此会pyplot隐式为您创建一个。当 python 稍后解释该fig = plt.figure()语句时，它会创建一个新图形（另一个窗口）并将其标记为“图 2”。将此语句移到代码的开头，可以解决该问题。

这是修改后的代码：

import matplotlib.pyplot as plt 
import matplotlib.image as mgimg
from matplotlib import animation

fig = plt.figure()

# initiate an empty  list of "plotted" images 
myimages = []

#loops through available png:s
for p in range(1, 4):

    ## Read in picture
    fname = "heatflow%03d.png" %p 
    img = mgimg.imread(fname)
    imgplot = plt.imshow(img)

    # append AxesImage object to the list
    myimages.append([imgplot])

## create an instance of animation
my_anim = animation.ArtistAnimation(fig, myimages, interval=1000, blit=True, repeat_delay=1000)

## NB: The 'save' method here belongs to the object you created above
#my_anim.save("animation.mp4")

## Showtime!
plt.show()

（要运行上面的代码，只需将 3 个图像添加到您的工作文件夹中，名称为“heatflow001.png”到“heatflow003.png”。）

使用的替代方法 FuncAnimation

当您第一次尝试使用 时，您可能是对的FuncAnimation，因为在列表中收集图像会占用大量内存。我通过比较系统监视器上的内存使用情况，针对上面的代码测试了下面的代码。看起来这种FuncAnimation方法更有效。我相信随着您使用更多图像，差异会变得更大。

这是第二个代码：

from matplotlib import pyplot as plt  
from matplotlib import animation  
import matplotlib.image as mgimg
import numpy as np

#set up the figure
fig = plt.figure()
ax = plt.gca()

#initialization of animation, plot array of zeros 
def init():
    imobj.set_data(np.zeros((100, 100)))

    return  imobj,

def animate(i):
    ## Read in picture
    fname = "heatflow%03d.png" % i 

    ## here I use [-1::-1], to invert the array
    # IOtherwise it plots up-side down
    img = mgimg.imread(fname)[-1::-1]
    imobj.set_data(img)

    return  imobj,


## create an AxesImage object
imobj = ax.imshow( np.zeros((100, 100)), origin='lower', alpha=1.0, zorder=1, aspect=1 )


anim = animation.FuncAnimation(fig, animate, init_func=init, repeat = True,
                               frames=range(1,4), interval=200, blit=True, repeat_delay=1000)

plt.show()