设置固定的颜色条值

Question

我正在绘制一些按时间步长设置动画的节点数据，如下所示：

fig, ax = plt.subplots()
fig.tight_layout()
divider = make_axes_locatable(ax)
cax = divider.append_axes("right", size="5%", pad=0.05)

def animate(i):
    ax.cla()
    plt.cla()
    ax.set_aspect('equal', 'box')
    c = ax.tricontourf(triang, z[:, i], 10, cmap='plasma')
    c.set_clim(np.min(z), np.max(z))
    plt.colorbar(c, cax=cax)

anim = FuncAnimation(fig, animate, interval=100, frames=nt)

其中 z - 是 nnodes x number_of_timesteps 节点值矩阵。但是正如您在下图中看到的那样，颜色条的范围和值似乎并不固定。我的意思是分配给特定颜色的值似乎是固定的，但颜色图例是随时间变化的。我认为 c.set_clim(np.min(z), np.max(z)) 应该修复它，因为它在每个时间步都从整个数据集中获取最小和最大节点值，但显然它没有修复颜色条。有办法解决吗？

Answer 1

@SKPS，我们开始吧。在下面的脚本中，我使用了坐标的假函数，只是为了给你一些值，因为原始的是基于 FEM 例程的，因此它非常庞大。使用提供的 link，您可以下载脚本中使用的网格文件。在下面的代码中，我尝试了两种方式：FuncAnimation，用于 animate_plot() 和 ArtistAnimation，用于 animate_plot2()。您可以通过编辑代码的最后一行在它们之间切换。看，已经描述了 FuncAnimation 的问题。使用ArtistAnimation时，colorbar看起来是静态的，但实际上是最后一个时间步的colorbar。为了演示它，我更改了 animate_plot2() 中的绘图函数，所以如果你运行它，你就会明白我的意思。同样在这种情况下，您会看到绘图的标题不再更新 - 它始终显示一个值。我试图通过添加行 ax.cla() 和 plt.cla() 来修复它，就像以前的情况一样，但它搞砸了更多。

亲切的问候。

网格： https://www.dropbox.com/s/x4njq0t93636wfv/new_cave.msh?dl=0

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation
import matplotlib.tri as mtri
import meshio

from matplotlib.animation import FuncAnimation
from mpl_toolkits.axes_grid1 import make_axes_locatable
from matplotlib.offsetbox import (AnchoredOffsetbox, DrawingArea, HPacker,
                                  TextArea)


def load_mesh(mesh_filename):
    m = meshio.read(mesh_filename)
    p = m.points.transpose()
    p = np.delete(p, 2, axis=0)
    t = m.cells["triangle"]
    return p, t


def animate_plot(nt, p, t):
    x = p[0, :]
    y = p[1, :]
    triang = mtri.Triangulation(x, y, t)
    nnodes = len(p[0])
    z = np.zeros((nnodes, nt))
    for j in range(nt):
        z[:, j] = j ** 2 * (np.sin(x * 10) + np.sin(y * 10))

    fig, ax = plt.subplots()
    divider = make_axes_locatable(ax)
    cax = divider.append_axes("right", size="5%", pad=0.05)

    def animate(i):
        ax.cla()
        plt.cla()
        ax.set_aspect('equal', 'box')
        ax.set(xlim=(min(x), max(x)), ylim=(min(y), max(y)))
        c = ax.tricontourf(triang, z[:, i], 10, cmap='plasma', vmin=-1, vmax=1)
        c.set_clim(np.min(z), np.max(z))
        ax.triplot(triang, color='white', lw=0.1)
        ax.set_title('test, ' + 'np.min(z)=' + str(np.min(z)) + ', np.max(z)=' + str(np.max(z)) + '.')
        cbar = plt.colorbar(c, cax=cax, format='%.0e')
        ax.set_xlabel('x [m]')
        ax.set_ylabel('y [m]')

    anim = FuncAnimation(
        fig, animate, interval=600, frames=nt)
    anim.save('test.gif', writer='imagemagick')


def animate_plot2(nt, p, t):
    x = p[0, :]
    y = p[1, :]
    triang = mtri.Triangulation(x, y, t)
    nnodes = len(p[0])
    z = np.zeros((nnodes, nt))
    for j in range(nt):
        z[:, j] = 100 * (np.sin(x * 10) + np.sin(y * 10)) - j ** 2 * (np.sin(x * 10) + np.sin(y * 10))

    img = []
    fig, ax = plt.subplots()
    divider = make_axes_locatable(ax)
    cax = divider.append_axes("right", size="5%", pad=0.05)

    for i in range(nt):
        # ax.cla()
        # plt.cla()
        ax.set_aspect('equal', 'box')
        ax.set(xlim=(min(x), max(x)), ylim=(min(y), max(y)))
        fig.tight_layout()
        ax.set_title('time step = ' + str(i))
        c = ax.tricontourf(triang, z[:, i], 10, cmap='plasma')
        c.set_clim(np.min(z), np.max(z))
        ax.triplot(triang, color='white', lw=0.1)
        plt.colorbar(c, cax=cax)
        img.append(c.collections)

    name = 'test.gif'
    anim_img = animation.ArtistAnimation(fig, img, interval=300, blit=True)
    anim_img.save(name, writer='imagemagick', bitrate=300)


mesh_filename = 'new_cave.msh'
p, t = load_mesh(mesh_filename)

nt = 10
animate_plot2(nt, p, t)

Answer 2

你每次都得到不同的颜色条，因为你没有指定你的轮廓水平。尝试：

c = ax.tricontourf(triang, z[:, i], 10, cmap='plasma', vmin=-1, vmax=1, levels=np.arange(-1, 1.02, 0.1))

设置固定的颜色条值

setting fixed color bar values

matplotlib

clim

colorbar