動(dòng)畫可以更客觀、形象的展示一些結(jié)果，該文來展示一下函數(shù)：
動(dòng)畫
使用matplotlib.animate
代碼如下：
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.animation import FuncAnimation
fig, ax = plt.subplots()
plt.axis('equal')
plt.axis('off')
xdata, ydata = np.linspace(-2*np.pi, 2*np.pi, 1000), []
temp1,temp2 = np.power(np.square(xdata),0.33), 0.9*np.sqrt(3.3-np.square(xdata))
ln, = ax.plot([], [], 'r-', animated=False)
def init():
ax.set_xlim(-np.pi, np.pi)
ax.set_ylim(-2, 3)
return ln,
def update(n):
ydata = temp1 + temp2*np.sin(n*np.pi*xdata)
ln.set_data(xdata, ydata)
return ln,
ani = FuncAnimation(fig, update, frames=np.linspace(0, 20, 100), init_func=init, blit=True)
plt.show()
matplotlib.animate中繪圖函數(shù)FuncAnimation(fig,func,frames,init_func,interval,blit)參數(shù)說明：
- fig為畫布
- func為自定義的動(dòng)畫函數(shù)
- frames為func的幀數(shù)參數(shù)
- init_func自定義初始化函數(shù)
- interval以毫秒計(jì)的更新頻率
- blit指示更新所有數(shù)據(jù)，還是新變化的數(shù)據(jù)點(diǎn)，是布爾值
借助Moviepy
需要安裝Moviepy，通過matplotlib自定義一個(gè)動(dòng)畫函數(shù)即可，需要使用mplfig_to_npimage將畫布對象進(jìn)行轉(zhuǎn)化，然后用VideoClip可導(dǎo)出為gif，也可導(dǎo)出為MP4視頻格式。代碼如下:
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from moviepy.video.io.bindings import mplfig_to_npimage
import moviepy.editor as mpy
duration = 20
fig_mpl, ax = plt.subplots(1,figsize=(5,3), facecolor='white')
plt.axis('equal')
plt.axis('off')
xdata, ydata = np.linspace(-2*np.pi, 2*np.pi, 1000), []
temp1,temp2 = np.power(np.square(xdata),0.33), 0.9*np.sqrt(3.3-np.square(xdata))
ax.set_xlim(-np.pi, np.pi)
ax.set_ylim(-2, 3)
line, = ax.plot([], [], 'r-')
def make_frame_mpl(t):
ydata = temp1 + temp2*np.sin(t*np.pi*xdata)
line.set_data(xdata,ydata)
return mplfig_to_npimage(fig_mpl)
animation =mpy.VideoClip(make_frame_mpl, duration=duration)
animation.write_gif("heart.gif", fps=20)
使用Mayavi
使用方式與Moviepy很類似，這里省略幾行代碼。因?yàn)镸ayavi依賴強(qiáng)大的ITK可視化引擎，所以考慮通過Mayavi處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)集，用來制作3D數(shù)據(jù)或可交互數(shù)據(jù)。
想要了解更多數(shù)學(xué)內(nèi)容，請關(guān)注公眾號：“究盡數(shù)學(xué)” 和 “究盡中學(xué)數(shù)學(xué)”
