matplotlib 中的动画标题

Question

我不知道如何在 FuncAnimation 情节（使用 blit）上制作动画标题。基于http://jakevdp.github.io/blog/2012/08/18/matplotlib-animation-tutorial/ 和Python/Matplotlib - Quickly Updating Text on Axes，我构建了一个动画，但文本部分不会动画。简化示例：

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

vls = np.linspace(0,2*2*np.pi,100)

fig=plt.figure()
img, = plt.plot(np.sin(vls))
ax = plt.axes()
ax.set_xlim([0,2*2*np.pi])
#ttl = ax.set_title('',animated=True)
ttl = ax.text(.5, 1.005, '', transform = ax.transAxes)

def init():
    ttl.set_text('')
    img.set_data([0],[0])
    return img, ttl
def func(n):
    ttl.set_text(str(n))
    img.set_data(vls,np.sin(vls+.02*n*2*np.pi))
    return img, ttl

ani = animation.FuncAnimation(fig,func,init_func=init,frames=50,interval=30,blit=True)

plt.show()

如果blit=True 被删除，文本会显示出来，但速度会变慢。 plt.title、ax.set_title 和 ax.text 似乎失败了。

编辑：我发现了为什么第一个链接中的第二个示例有效；文本位于img 部分内。如果你把上面的1.005 变成.99，你就会明白我的意思了。可能有一种方法可以通过边界框来做到这一点，不知何故......

Answer 1

见Animating matplotlib axes/ticks 和python matplotlib blit to axes or sides of the figure?

所以，问题在于，在实际保存 blit 背景的animation 的内部（animation.py 的第 792 行），它抓取了 axes 边界框中的内容。当您有多个轴独立动画时，这是有道理的。在您的情况下，您只有一个 axes 需要担心，我们希望在轴边界框外部设置动画。通过一些猴子修补程序，对进入 mpl 内部并四处摸索的容忍度，并接受最快和最肮脏的解决方案，我们可以这样解决您的问题：

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

def _blit_draw(self, artists, bg_cache):
    # Handles blitted drawing, which renders only the artists given instead
    # of the entire figure.
    updated_ax = []
    for a in artists:
        # If we haven't cached the background for this axes object, do
        # so now. This might not always be reliable, but it's an attempt
        # to automate the process.
        if a.axes not in bg_cache:
            # bg_cache[a.axes] = a.figure.canvas.copy_from_bbox(a.axes.bbox)
            # change here
            bg_cache[a.axes] = a.figure.canvas.copy_from_bbox(a.axes.figure.bbox)
        a.axes.draw_artist(a)
        updated_ax.append(a.axes)

    # After rendering all the needed artists, blit each axes individually.
    for ax in set(updated_ax):
        # and here
        # ax.figure.canvas.blit(ax.bbox)
        ax.figure.canvas.blit(ax.figure.bbox)

# MONKEY PATCH!!
matplotlib.animation.Animation._blit_draw = _blit_draw

vls = np.linspace(0,2*2*np.pi,100)

fig=plt.figure()
img, = plt.plot(np.sin(vls))
ax = plt.axes()
ax.set_xlim([0,2*2*np.pi])
#ttl = ax.set_title('',animated=True)
ttl = ax.text(.5, 1.05, '', transform = ax.transAxes, va='center')

def init():
    ttl.set_text('')
    img.set_data([0],[0])
    return img, ttl

def func(n):
    ttl.set_text(str(n))
    img.set_data(vls,np.sin(vls+.02*n*2*np.pi))
    return img, ttl

ani = animation.FuncAnimation(fig,func,init_func=init,frames=50,interval=30,blit=True)

plt.show()

请注意，如果您的图中有多个轴，这可能无法按预期工作。一个更好的解决方案是扩展axes.bbox just 足以捕获您的标题+轴刻度标签。我怀疑 mpl 中的某个地方有代码可以做到这一点，但我不知道它在哪里。

Answer 2

要添加到 tcaswell 的“猴子补丁”解决方案中，您可以通过以下方式将动画添加到轴刻度标签。具体来说，要为 x 轴设置动画，请设置 ax.xaxis.set_animated(True) 并从动画函数返回 ax.xaxis。

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

def _blit_draw(self, artists, bg_cache):
    # Handles blitted drawing, which renders only the artists given instead
    # of the entire figure.
    updated_ax = []
    for a in artists:
        # If we haven't cached the background for this axes object, do
        # so now. This might not always be reliable, but it's an attempt
        # to automate the process.
        if a.axes not in bg_cache:
            # bg_cache[a.axes] = a.figure.canvas.copy_from_bbox(a.axes.bbox)
            # change here
            bg_cache[a.axes] = a.figure.canvas.copy_from_bbox(a.axes.figure.bbox)
        a.axes.draw_artist(a)
        updated_ax.append(a.axes)

    # After rendering all the needed artists, blit each axes individually.
    for ax in set(updated_ax):
        # and here
        # ax.figure.canvas.blit(ax.bbox)
        ax.figure.canvas.blit(ax.figure.bbox)

# MONKEY PATCH!!
matplotlib.animation.Animation._blit_draw = _blit_draw

vls = np.linspace(0,2*2*np.pi,100)

fig=plt.figure()
img, = plt.plot(np.sin(vls))
ax = plt.axes()
ax.set_xlim([0,2*2*np.pi])
#ttl = ax.set_title('',animated=True)
ttl = ax.text(.5, 1.05, '', transform = ax.transAxes, va='center')

ax.xaxis.set_animated(True)

def init():
    ttl.set_text('')
    img.set_data([0],[0])
    return img, ttl, ax.xaxis

def func(n):
    ttl.set_text(str(n))
    vls = np.linspace(0.2*n,0.2*n+2*2*np.pi,100)
    img.set_data(vls,np.sin(vls))
    ax.set_xlim(vls[0],vls[-1])
    return img, ttl, ax.xaxis

ani = animation.FuncAnimation(fig,func,init_func=init,frames=60,interval=200,blit=True)

plt.show()

Answer 3

你必须打电话

plt.draw()

之后

ttl.set_text(str(n))

---

这里有一个“没有 FuncAnimation()”的图形中的文本动画的非常简单的示例。试试吧，你会发现它是否对你有用。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
titles = np.arange(100)
plt.ion()
fig = plt.figure()
for text in titles:
    plt.clf()
    fig.text(0.5,0.5,str(text))
    plt.draw()