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)。然后在 t = 1 时绘制(x[1], y[1],z)，等等。但是，一旦新点显示，以前的点就会消失。请问我该如何实现那请？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效果？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，您想要从一帧更改为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。然后我清除以前的图并用更新的坐标绘制一个新的图。最后，设置坐标轴范围很方便，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)

然后创建一个图形和一个FuncAnimation 实例，将播放动画的图形、update 函数和其他重要参数传递给该实例，如帧数、它们之间的间隔等.请参阅documentation 了解更多信息。

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()

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如果你还想跟踪粒子轨迹，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()