matplotlib 3D散点动画

Question

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.arange(100)
y = np.arange(100)
for t in range(100):
    z = np.ones(100)*t
fig = plt.figure(dpi=1200)
ax = fig.add_subplot(projection='3d')
ax.scatter(x,y,z)

我想根据t绘制动画情节。例如，当 t = 0 时首先绘制 (x[0], y[0], z)。然后当 t = 1 时绘制 (x[1], y[1],z)，等等。但是，一旦新点显示，先前的点就会消失。请问我怎样才能做到这一点？谢谢你。另外，如果我将 ax.scatter 更改为 ax.plot_surface，我将如何实现相同的结果？谢谢。

Answer 1

为了播放动画，我重新构建了您的代码。
首先，您需要定义一个函数 update ，您想要从一帧更改到下一帧的内容将被更新。在我们的例子中，在 update 函数中，我根据 t 参数更新 x、y 和 z 坐标。然后我清除之前的绘图并绘制一个具有更新坐标的新绘图。最后设置axis limits方便，以保持动画帧固定。

def update(t):
    ax.cla()

    x = np.cos(t/10)
    y = np.sin(t/10)
    z = 5

    ax.scatter(x, y, z, s = 100, marker = 'o')

    ax.set_xlim(-2, 2)
    ax.set_ylim(-2, 2)
    ax.set_zlim(-1, 10)

然后你创建一个图形和一个FuncAnimation实例，你将播放动画的图形，update函数和其他重要参数传递给它，如帧数，它们之间的间隔等等。有关详细信息，请参阅 documentation。

fig = plt.figure(dpi=100)
ax = fig.add_subplot(projection='3d')

ani = FuncAnimation(fig = fig, func = update, frames = 100, interval = 100)

plt.show()

完整代码

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from matplotlib.animation import FuncAnimation


def update(t):
    ax.cla()

    x = np.cos(t/10)
    y = np.sin(t/10)
    z = 5

    ax.scatter(x, y, z, s = 100, marker = 'o')

    ax.set_xlim(-2, 2)
    ax.set_ylim(-2, 2)
    ax.set_zlim(-1, 10)


fig = plt.figure(dpi=100)
ax = fig.add_subplot(projection='3d')

ani = FuncAnimation(fig = fig, func = update, frames = 100, interval = 100)

plt.show()

如果你还想跟踪粒子轨迹，你可以添加X、Y和Z列表来保存粒子坐标：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from matplotlib.animation import FuncAnimation


X = []
Y = []
Z = []


def update(t):
    ax.cla()

    x = np.cos(t/10)
    y = np.sin(t/10)
    z = t/10

    X.append(x)
    Y.append(y)
    Z.append(z)

    ax.scatter(x, y, z, s = 100, marker = 'o')
    ax.plot(X, Y, Z)

    ax.set_xlim(-2, 2)
    ax.set_ylim(-2, 2)
    ax.set_zlim(-1, 10)


fig = plt.figure(dpi=100)
ax = fig.add_subplot(projection='3d')

ani = FuncAnimation(fig = fig, func = update, frames = 100, interval = 100, repeat = False)

plt.show()

matplotlib 3D散点动画

matplotlib 3D scatter animation

python

plot

animation

visualization

matplotlib

完整代码