如何在 matplotlib 中显示渐进曲线

Question

我现在有这个代码：

import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
import numpy as np

fig = plt.figure()
ax = fig.gca(projection='3d')
x = np.arange(1,6)
y = np.arange(5,11)
z = np.arange(3,9)

for i in range(4):
    ax.plot([x[i], x[i+1]], [y[i],y[i+1]],[z[i],z[i+1]])
    plt.show()

我想展示曲线是如何前进（移动）的。但这不起作用。它显示了第一行，无法移动到下一个绘图，当我关闭窗口时，程序就结束了，没有显示接下来的 3 行。

最后我也尝试添加plt.waitforbuttonpress()，但没有帮助。

我是 python 新手，所以我可能会遗漏一些简单的东西。感谢您的帮助！

Answer 1

听起来您需要3D animation。希望这是您想要的：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import mpl_toolkits.mplot3d.axes3d as p3
import matplotlib.animation as animation

def move_curve(i, line, x, y, z):
    line.set_data([[x[i], x[i+1]], [y[i],y[i+1]]])
    line.set_3d_properties([z[i],z[i+1]])

fig = plt.figure()
ax = fig.gca(projection='3d')
x = np.arange(1,6)
y = np.arange(5,11)
z = np.arange(3,9)

i = 0
line = ax.plot([x[i], x[i+1]], [y[i],y[i+1]], [z[i],z[i+1]])[0]
ax.set_xlim3d([1, 5])
ax.set_ylim3d([5, 10])
ax.set_zlim3d([3, 8])

line_ani = animation.FuncAnimation(fig, move_curve, 4, fargs=(line, x, y, z))

编辑：显示线条增长而不是线条移动。

基本思想是在每一帧循环的线上添加一个点，而不是改变线的起点和终点：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import mpl_toolkits.mplot3d.axes3d as p3
import matplotlib.animation as animation

def move_curve(i, line, x, y, z):
    # Add points rather than changing start and end points.
    line.set_data(x[:i+1], y[:i+1])
    line.set_3d_properties(z[:i+1])

fig = plt.figure()
ax = fig.gca(projection='3d')
x = np.arange(1,6)
y = np.arange(5,11)
z = np.arange(3,9)

i = 0
line = ax.plot([x[i], x[i+1]], [y[i],y[i+1]], [z[i],z[i+1]])[0]
ax.set_xlim3d([1, 5])
ax.set_ylim3d([5, 10])
ax.set_zlim3d([3, 8])

line_ani = animation.FuncAnimation(fig, move_curve, 5, fargs=(line, x, y, z))

编辑2：更新轴限制；用不同的颜色画线；跳过偶数行。

基本思路是：

1. 将ax 作为fargs 之一传递，以便您可以使用ax 更新轴限制。
2. 将您的行设置为 4 个空行，并在每一帧中显示（或跳过）相应的行。默认情况下，不同的线条会有不同的颜色。

这是一些开始的代码。为了清楚起见，以下代码在设计上并不是最好的，可能符合您的需求，也可能不符合您的需求。但我认为这是一个很好的起点。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import mpl_toolkits.mplot3d.axes3d as p3
import matplotlib.animation as animation

def move_curve(num, ax, lines, x, y, z):
    for i in range(num+1):
        if i % 2 == 1:
            continue
        lines[i].set_data([[x[i], x[i+1]], [y[i],y[i+1]]])
        lines[i].set_3d_properties([z[i],z[i+1]])
    ax.set_xlim3d([1, x[i+1]])
    ax.set_ylim3d([5, y[i+1]])
    ax.set_zlim3d([3, z[i+1]])
    return lines

fig = plt.figure()
ax = fig.gca(projection='3d')
x = np.arange(1,6)
y = np.arange(5,11)
z = np.arange(3,9)

lines = [ax.plot([], [], [])[0] for i in range(4)]

line_ani = animation.FuncAnimation(fig, move_curve, 4, fargs=(ax, lines, x, y, z), repeat=False)