使用 ArtistAnimation 在 matplotlib 中对 png 进行动画处理

我一直在尝试使用有限元方法为二维热流问题创建一系列曲面图的动画。在每个时间步，我保存一个图而不是整个矩阵，以便更加高效。

我遇到了麻烦FuncAnimation在 matplotlib.animation 库中，所以我决定每次渲染一个曲面图，将曲面图保存为 .png 文件，然后使用读取该图像pyplot.imread。从那里，我想将每个图像存储到一个列表中，以便我可以使用艺术家动画 ( example）。然而，它并没有制作动画，而是在打印时得到两个单独的空白图，然后是我的表面图 .pngsimgplot到屏幕上。

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'.

如果您能从当前目录中读取一组 .png，将它们保存在列表中，然后使用 ArtistAnimation 对这些 .png 进行“动画”处理，我们将不胜感激。我不需要任何花哨的东西。

（注意 - 我必须使代码自动化，因此不幸的是我无法使用外部源来为我的图像制作动画，例如 iMovie 或 ffmpeg。）

下面是我的代码：

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()

问题一：图片不显示

您需要将动画对象存储在变量中：

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

此要求专门针对animation并且与其他绘图功能不一致matplotlib，通常可以使用的地方my_plot=plt.plot() or plt.plot()漠然地。

这个问题有待进一步讨论here.

问题2：保存不起作用

没有任何animation例如，也无法保存图形。这是因为save方法 属于ArtistAnimation班级。你所做的就是在呼唤save来自animation模块，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。原因是当你打电话时plt.imshow()，它在当前图窗上显示图像，但由于尚未创建图窗，pyplot隐式地为您创建一个。 当 python 稍后解释时fig = plt.figure()语句，它创建一个新图形（另一个窗口）并将其标记为“图 2”。 将此语句移至代码开头即可解决该问题。

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”。）

替代方法使用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。我通过比较以下代码与上面的代码测试了内存使用情况 系统监视器。看来FuncAnimation方法更加有效。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()