Python 使用matplotlib使用colorbar设置散点图动画

我花了大量时间试图制作散点图，其中标记的颜色由一个数字定义

以下是我的尝试，虽然效果不错，但实际上并没有按计划进行：

• 在每个动画步骤之后，应删除旧点。相反，新点只需添加到绘图上已有的点即可
• 颜色栏也应该在每一步根据值进行更新（就像时间文本一样）

然而，无论我做什么，都会产生一个空白图表。这真的是python在设置散布动画时所能做到的最好的方法吗

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

time_steps = 50
N_nodes = 100

positions = []
solutions = []
for i in range(time_steps):
    positions.append(np.random.rand(2, N_nodes))
    solutions.append(np.random.random(N_nodes))

fig = plt.figure()
marker_size = 1
ax = fig.add_subplot(111, aspect='equal', autoscale_on=False, xlim=(0, 1), ylim=(0, 1))
time_text = ax.text(0.02, 0.95, '', transform=ax.transAxes)

def init():
    """ Initialize animation. """
    scat = ax.scatter(positions[0][0], positions[0][1], s = marker_size, c = solutions[0], cmap = "RdBu_r", marker = ".", edgecolor = None)
    fig.colorbar(scat)
    time_text.set_text('Time step = %d' % 0)

    return scat, time_text

def animate(i):
    """ Perform animation step. """
    scat = ax.scatter(positions[i][0], positions[i][1], s = marker_size, c = solutions[i], cmap = "RdBu_r", marker = ".", edgecolor = None)
    time_text.set_text('Time step = %d' % i)

    return scat, time_text

plt.xlabel('x [m]')
plt.ylabel('y [m]')
plt.grid(b=None)
plt.show()
ani = animation.FuncAnimation(fig, animate, interval=100, blit=True, repeat=True, init_func=init)

ani.save('animation.gif', writer='imagemagick', fps = 8)

---

我不确定您是否在帖子中指出了这一点，但我无法让您的代码按原样运行。然而，我相信主要问题与您提到的第一点有关：“在每个动画步骤之后，旧的点应该被删除。”在绘制动画时，您确实需要明确这一点。当前，您的代码正在重复为相同的

轴创建
散布
。就像在动画之外执行此操作一样，这将导致多组数据相互绘制

我见过两种主要的方法：使用绘图的一些
设置方法更新数据（seed或或
清除
轴
或
图
以绘制新数据。我发现后者更容易/更普遍（如果更懒惰的话）。以下是您的示例的一种方法：

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

time_steps = 50
N_nodes = 100

positions = []
solutions = []
for i in range(time_steps):
    positions.append(np.random.rand(2, N_nodes))
    solutions.append(np.random.random(N_nodes))

fig, ax = plt.subplots()
marker_size = 5 #upped this to make points more visible

def animate(i):
    """ Perform animation step. """
    #important - the figure is cleared and new axes are added
    fig.clear()
    ax = fig.add_subplot(111, aspect='equal', autoscale_on=False, xlim=(0, 1), ylim=(0, 1))
    #the new axes must be re-formatted
    ax.set_xlim(0,1)
    ax.set_ylim(0,1)
    # and the elements for this frame are added
    ax.text(0.02, 0.95, 'Time step = %d' % i, transform=ax.transAxes)
    s = ax.scatter(positions[i][0], positions[i][1], s = marker_size, c = solutions[i], cmap = "RdBu_r", marker = ".", edgecolor = None)
    fig.colorbar(s)

plt.xlabel('x [m]')
plt.ylabel('y [m]')
plt.grid(b=None)
ani = animation.FuncAnimation(fig, animate, interval=100, frames=range(time_steps))

ani.save('animation.gif', writer='pillow')

生成以下GIF：


我使用
fig.clear（）
清除每个帧的
colorbar
；否则，他们中的许多人将被抽签。这意味着您每次都必须重新添加
轴
和格式。在其他情况下，使用
ax.clear（）
可以很好地保存
add\u subplot
的步骤，我不确定您是否在帖子中指出了这一点，但我无法让您的代码按原样运行。然而，我相信主要问题与您提到的第一点有关：“在每个动画步骤之后，旧的点应该被删除。”在绘制动画时，您确实需要明确这一点。当前，您的代码正在重复为相同的
轴创建
散布
。就像在动画之外执行此操作一样，这将导致多组数据相互绘制

我见过两种主要的方法：使用绘图的一些
设置方法更新数据（seed或或
清除
轴
或
图
以绘制新数据。我发现后者更容易/更普遍（如果更懒惰的话）。以下是您的示例的一种方法：

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

time_steps = 50
N_nodes = 100

positions = []
solutions = []
for i in range(time_steps):
    positions.append(np.random.rand(2, N_nodes))
    solutions.append(np.random.random(N_nodes))

fig, ax = plt.subplots()
marker_size = 5 #upped this to make points more visible

def animate(i):
    """ Perform animation step. """
    #important - the figure is cleared and new axes are added
    fig.clear()
    ax = fig.add_subplot(111, aspect='equal', autoscale_on=False, xlim=(0, 1), ylim=(0, 1))
    #the new axes must be re-formatted
    ax.set_xlim(0,1)
    ax.set_ylim(0,1)
    # and the elements for this frame are added
    ax.text(0.02, 0.95, 'Time step = %d' % i, transform=ax.transAxes)
    s = ax.scatter(positions[i][0], positions[i][1], s = marker_size, c = solutions[i], cmap = "RdBu_r", marker = ".", edgecolor = None)
    fig.colorbar(s)

plt.xlabel('x [m]')
plt.ylabel('y [m]')
plt.grid(b=None)
ani = animation.FuncAnimation(fig, animate, interval=100, frames=range(time_steps))

ani.save('animation.gif', writer='pillow')

生成以下GIF：


我使用
fig.clear（）
清除每个帧的
colorbar
；否则，他们中的许多人将被抽签。这意味着您每次都必须重新添加
轴
和格式。在其他情况下，使用
ax.clear（）
可以很好地保存
add_subplot
的步骤，我喜欢这个解决方案。简洁易懂。谢谢如果您希望颜色条不改变，您可以通过
ax.scatter（..，vmin=0，vmax=1）
强制其限制。我喜欢这个解决方案。简洁易懂。谢谢如果您希望颜色条不改变，可以通过
ax.scatter（..，vmin=0，vmax=1）
强制其限制。