为兰登制作动画'；使用Matplotlib在Python中使用s Ant

在处理ProjectEuler的一些问题时，我遇到了这样一个问题，并认为尝试用Python编写它的动画将是一个好主意。作为基础，我使用了matplotlib函数动画，这篇文章中可以看到一个很好的例子

我已经设法使一个版本工作，代码如下所示。这个想法是用一个大矩阵来模拟蚂蚁移动的黑白网格，并用“imshow”来绘制该矩阵

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

# Initialize the Simulation

dim=50
a=np.matrix(np.zeros((dim,dim)))
pos=np.matrix([[dim//2],[dim//2]]) # current position of ant
direction=np.matrix([[1],[0]])  # direction ant is currently moving

#Rotation Matrices 
clock=np.matrix([[0,1],[-1,0]])
counter=np.matrix([[0,-1],[1,0]])

def takestep(a,pos,direction):
    pos[:]=pos+direction       
    if a[pos[0,0],pos[1,0]]==0: #landed on white
        a[pos[0,0],pos[1,0]]=1
        direction[:]=clock*direction
    else:        
        a[pos[0,0],pos[1,0]]=0
        direction[:]=counter*direction

#Plotting    
fig = plt.figure()        
im=plt.imshow(a,interpolation='none')  

def init():
    im=plt.imshow(a,interpolation='none')
    return [im]

def animate(i):
    takestep(a,pos,direction)
    im=plt.imshow(a,interpolation='none')
    #im.set_data(np.array(a))        
    return [im]


anim = animation.FuncAnimation(fig, animate, init_func=init,
                               frames=200, interval=0, blit=True)

此代码是功能性的，但我不清楚某些方面：

• 动画连续运行（直到蚂蚁出界）并 200帧后不会重置

• 即使将“间隔”设置为0，动画也会非常缓慢地运行，大约每秒更新两次

• 我想我可以通过使用im.set_data（）函数（在代码中注释掉）来加速它，但在我的实现中这不起作用（不变的可视化）

如果有人能给我一些关于如何改进这个动画的建议，那就太好了，提前谢谢

致以最良好的祝愿，

---

Raphael

以下是如何使用

im.set\u data

来提高帧数/秒

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

# Initialize the Simulation

dim = 50
a = np.matrix(np.zeros((dim, dim)))
pos = np.matrix([[dim // 2], [dim // 2]])  # current position of ant
direction = np.matrix([[1], [0]])  # direction ant is currently moving

# Rotation Matrices
clock = np.matrix([[0, 1], [-1, 0]])
counter = np.matrix([[0, -1], [1, 0]])


def takestep(a, pos, direction):
    pos[:] = pos + direction
    if a[pos[0, 0], pos[1, 0]] == 0:  # landed on white
        a[pos[0, 0], pos[1, 0]] = 1
        direction[:] = clock * direction
    else:
        a[pos[0, 0], pos[1, 0]] = 0
        direction[:] = counter * direction

fig = plt.figure()
im = plt.imshow(a, interpolation='none', vmin=0, vmax=1)

def animate(i):
    takestep(a, pos, direction)
    im.set_data(a)
    return [im]


anim = animation.FuncAnimation(fig, animate,
                               frames=200, interval=0, blit=True,
                               repeat=False)
plt.show()

---

• 使用

  repeat=False

  在200帧后停止动画
• 在对

  imshow

  的初始调用中设置

  vmin=0，vmax=1

  。对

  plt.imshow

  的初始调用将设置

  vmin

  和

  vmax

  ，它们控制值和颜色之间的对应关系。该设置用于imshow AxesImage的所有后续渲染。由于初始

  plt.imshow

  使用所有零数据，

  vmin

  和

  vmax

  都设置为0（初始数据的最小值和最大值）。这使得所有值显示为相同的颜色。因此，为了防止这种情况发生，请自己提供

  vmin

  和

  vmax

---

这个问题更适合你，你可能会得到更详细的答案。谢谢，我不知道codereview部分，下次会用到它！谢谢，这大大加快了整个过程！只是看着这只蚂蚁随意地跑了整整一段时间，然后突然在城外修建了一条笔直的公路；）