如何在Python上设置3D图形的动画

我正在寻找动画我的图形（如下），我不确定这是否是正确的代码动画3个不同的绘图在同一个图形在三维。我还想知道我是否必须分别为所有三个绘图设置动画，或者是否可以在一个函数下设置动画。如果有人能给我任何建议，如何修改这段代码，使其能够满足这个问题，我将不胜感激。如果您需要代码的其他部分来帮助我，请在下面进行注释，我将尽快发布这些部分

def func(length, dims=2) :

    lineData = np.empty((dims, length))
    lineData[:,0],lineData[:,1],lineData[:,2] = x1,x2,x3
    for index in range(1, length) :

        step = ((x1 - 0.5) * 0.1)
        lineData[:, index] = lineData[:, index-1] + step

     return lineData

 def updatelines(num, dataLines, lines) :
     for line, data in zip(lines, dataLines) :

         line.set_data(data[0:2, :num])
         line.set_3d_properties(data[2,:num])
    return lines

 fig = plt.figure(figsize = (15,15))
 ax = fig.add_subplot(111,projection = '3d')

 data = [func(500, 500) for index in range(50)]

 lines = [ax.plot(x1[:,0], x1[:,1], x1[:,2])[0] for dat in data]


 ax.set_title('3 Body Problem')


 line_ani = animation.FuncAnimation(fig, updatelines, 25, fargs=(data, lines),
                          interval=100, blit=False)

 ax.plot(x1[:,0],x1[:,1],x1[:,2],color = 'b')
 ax.plot(x2[:,0],x2[:,1],x2[:,2],color = 'm')
 ax.plot(x3[:,0],x3[:,1],x3[:,2],color = 'g')

 ax.scatter(x1[-1,0],x1[-1,1],x1[-1,2],color = 'b', marker = 'o', s=30, label = 'Mass 1')
 ax.scatter(x2[-1,0],x2[-1,1],x2[-1,2],color = 'm', marker = 'o',s=90, label = 'Mass 2')
 ax.scatter(x3[-1,0],x3[-1,1],x3[-1,2],color = 'g', marker = 'o',s=60, label = 'Mass 3')
 ax.legend()
 plt.show()

错误消息：

 Traceback (most recent call last)
 <ipython-input-47-3faf8380342f> in <module>
      20 ax = plt.axes(projection = '3d')
      21 
 ---> 22 data = [func(500, 500) for index in range(50)]
      23 
      24 lines = [ax.plot(x1[:,0], x1[:,1], x1[:,2])[0] for dat in data]

 <ipython-input-47-3faf8380342f> in <listcomp>(.0)
      20 ax = plt.axes(projection = '3d')
      21 
 ---> 22 data = [func(500, 500) for index in range(50)]
      23 
      24 lines = [ax.plot(x1[:,0], x1[:,1], x1[:,2])[0] for dat in data]

 <ipython-input-47-3faf8380342f> in func(length, dims)
      2 
      3     lineData = np.empty((dims, length))
----> 4     lineData[:,0],lineData[:,1],lineData[:,2] = x1,x2,x3
      5     for index in range(1, length) :
      6 

ValueError: could not broadcast input array from shape (50,3) into shape (500)

回溯（最近一次呼叫上次）
在里面
20轴=plt.轴（投影='3d'）
21
--->22数据=[func（500500）表示范围（50）内的索引]
23
对于数据中的数据，24行=[ax.绘图（x1[：，0]，x1[：，1]，x1[：，2]）[0]
英寸（.0）
20轴=plt.轴（投影='3d'）
21
--->22数据=[func（500500）表示范围（50）内的索引]
23
对于数据中的数据，24行=[ax.绘图（x1[：，0]，x1[：，1]，x1[：，2]）[0]
在func中（长度，dims）
2.
3 lineData=np.空（（dims，长度））
---->4 lineData[：，0]，lineData[：，1]，lineData[：，2]=x1，x2，x3
5对于范围内的索引（1，长度）：
6.
ValueError:无法将输入数组从形状（50,3）广播到形状（500）

---

您可能是从随机游走代码开始工作的。 这是一个很好的例子，但要理解他们在做什么并不总是容易的

该示例有一个函数

Gen_RandLine

，他们调用该函数50次，每次行走一次。你只有3次散步，所以你应该只叫它3次。此外，x1、x2、x3中已经有了完整的轨迹，而它们从头开始生成轨迹。您的情况有所不同，因为您的轨迹相互依赖，而在本例中，轨迹是随机且独立的

无论如何，我调用了函数

generate\u lines\u from_x123

，以便更好地传达它的功能

我还为x1、x2、x3创建了一些测试数据，因为我没有您的模拟功能。只有3个易于编程的螺旋

在函数中，

updatelines

数据行

包含所有数据，而

行

仅包含在每个步骤中实际绘制的行

以下是您的代码的改编版本，其功能似乎与预期相符：

将numpy导入为np
将matplotlib.pyplot作为plt导入
将matplotlib.animation导入为动画
从mpl_toolkits.mplot3d导入Axes3D
N=500#步数
x1=np.零（（N，3））
x2=np.零（（N，3））
x3=np.零（（N，3））
t=np.linspace（0,20,N）
x1[：，0]=np.sin（t）
x1[：，1]=np.cos（t）
x1[：，2]=t
x2[：，0]=np.sin（t+1）
x2[：，1]=np.cos（t+1）
x2[：，2]=t
x3[：，0]=np.sin（t+2）
x3[：，1]=np.cos（t+2）
x3[：，2]=t
def从_x123生成_线（长度，x1，dims=3）：
lineData=np.空（（dims，长度））
lineData[：，0]=x1[0]
对于范围（1，长度）中的索引：
lineData[：，index]=x1[索引]
返回行数据
def更新行（num、数据行、行）：
对于行，zip中的数据（行、数据行）：
line.set_数据（数据[0:2，：num]）
line.set_3d_属性（数据[2，：num]）
回程线
图=plt.图（图尺寸=（15,15））
ax=图添加_子图（111，投影='3d'）
ax.set_标题（“3体问题”）
do_animation=True
如果不做动画：
数据=[为x-in（x1，x2，x3）从_x123（N，x，3）生成_线_]
直线=[x[：，0]，x[：，1]，x[：，2]）[0]表示x in（x1，x2，x3）]
line_ani=animation.FuncAnimation（图，更新线，N，fargs=（数据，行），
间隔=100，blit=False）
其他：
#只要画出3条曲线
坐标图（x1[：，0]，x1[：，1]，x1[：，2]，颜色='b'）
ax.绘图（x2[：，0]，x2[：，1]，x2[：，2]，颜色='m'）
ax.plot（x3[：，0]，x3[：，1]，x3[：，2]，颜色='g'）
最大散射（x1[-1,0]，x1[-1,1]，x1[-1,2]，颜色='b'，标记='o'，s=30，标签='Mass 1'）
最大散射（x2[-1,0]，x2[-1,1]，x2[-1,2]，颜色为'm'，标记为'o'，s=90，标签为'Mass 2'）
最大散射（x3[-1,0]，x3[-1,1]，x3[-1,2]，颜色为“g”，标记为“o”，s=60，标签为“质量3”）
ax.图例（）
plt.show（）

您应该在一个更新功能中更新所有的

艺术家（线条、散点等）。我不确定我是否理解你的问题。你的代码不工作吗？用什么方法？它不起作用。如果我运行代码，会弹出一个错误，指向data=[func（500500）for index in range（50）]行，表示“无法将输入数组从形状（500,3）广播到形状（500）”。我不确定这意味着什么，也不确定如何修复它。这是我第一次做动画，总是把完整的错误消息（从单词“Traceback”开始）作为文本（而不是截图）进行讨论（不是评论）。还有其他有用的信息。此错误意味着您试图将数据放置在空数组中，但它不适合，因为形状不正确。您需要检查
x1
、
x2
、
x3
的内容-它们看起来像是在
func
范围之外定义的外部变量当我打印x1、x2和x3时，它们的长度为50，每个索引都有一个包含3个数字的数组。我不知道如何修改代码来设置这样的数据动画。