Einführung in die Matplotlib Animationen

Einführung

In diesem Tutorial wird Ihnen gezeigt, wie Sie mit matplotlib.pyplot eine einfache Animation erstellen. Animations können hilfreich sein, um Daten zu visualisieren, die sich im Laufe der Zeit ändern. In diesem Tutorial werden wir eine zufällige Menge an Daten generieren und als Animation anzeigen.

Tipps für virtuelle Maschinen

Nachdem der virtuelle Computer gestartet ist, klicken Sie in der linken oberen Ecke, um zur Registerkarte Notebook zu wechseln und Jupyter Notebook für die Übung zu öffnen.

Manchmal müssen Sie einige Sekunden warten, bis Jupyter Notebook vollständig geladen ist. Die Validierung von Vorgängen kann aufgrund der Einschränkungen von Jupyter Notebook nicht automatisiert werden.

Wenn Sie bei der Lernphase Probleme haben, können Sie Labby um Hilfe bitten. Geben Sie nach der Sitzung Feedback ab, und wir werden das Problem für Sie sofort beheben.

Importieren der erforderlichen Bibliotheken

Wir müssen die erforderlichen Bibliotheken importieren, um unsere Animation zu generieren. Wir werden numpy verwenden, um zufällige Daten zu generieren, und matplotlib.pyplot, um sie als Animation anzuzeigen.

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

Zufällige Daten generieren

Wir werden eine 3D-Array von Zufallsdaten mit numpy.random.random() generieren. Wir werden einen Seed-Wert verwenden, um sicherzustellen, dass die gleiche Menge an Daten jedes Mal generiert wird, wenn der Code ausgeführt wird.

np.random.seed(19680801)
data = np.random.random((50, 50, 50))

Die Animation erstellen

Wir werden eine for-Schleife verwenden, um durch jede Frame der Animation zu iterieren. In jeder Iteration werden wir die Achse löschen, das aktuelle Frame plotten, den Titel setzen und für eine kurze Zeit pausieren, um die Animation anzeigen zu lassen.

fig, ax = plt.subplots()

for i, img in enumerate(data):
    ax.clear()
    ax.imshow(img)
    ax.set_title(f"frame {i}")
    plt.pause(0.1)

Die Animation anzeigen

Wir können die Animation anzeigen, indem wir den Code ausführen. Die Animation wird in einem neuen Fenster angezeigt.

plt.show()

Zusammenfassung

In diesem Tutorial haben wir gelernt, wie man eine einfache Animation mit matplotlib.pyplot erstellt. Wir haben eine zufällige Menge an Daten generiert und sie als Animation mit einer for-Schleife und der plt.pause()-Funktion angezeigt. Animationen können ein nützliches Werkzeug zur Visualisierung von Daten sein, die sich im Laufe der Zeit ändern.