使用 ArtistAnimation 在 matplotlib 中制作 png 动画

Question

我一直在尝试为使用有限元方法为 2D 热流问题创建的一系列曲面图制作动画。 在每个时间步，我都保存了一个图而不是整个矩阵，以提高效率。

我在使用 matplotlib.animation 库中的FuncAnimation时遇到了问题，所以我决定每次都渲染一个曲面图，将曲面图另存为 .png 文件，然后使用pyplot.imread读取该图像。 从那里，我想将每个图像存储到一个列表中，以便我可以使用ArtistAnimation （示例）。 但是它不是做动画，而不是我得到两个单独的空白地块，然后我的面积.pngs当我打印imgplot到屏幕上。

此外，当我尝试保存动画时，我收到以下错误消息：

AttributeError: 'module' object has no attribute 'save'.

任何有关从当前目录中读取一组 .png 文件、将它们保存在列表中、然后使用 ArtistAnimation 为这些 .png 文件“制作动画”的帮助将不胜感激。 我不需要任何花哨的东西。

（注意 - 我必须使代码自动化，所以不幸的是我不能使用外部源来为我的图像制作动画，比如 iMovie 或 ffmpeg。）

下面是我的代码：

from numpy import *
from pylab import *
import matplotlib.pyplot as plt 
import matplotlib.image as mgimg
from matplotlib import animation

## Read in graphs

p = 0
myimages = []

for k in range(1, len(params.t)):

  fname = "heatflow%03d.png" %p 
      # read in pictures
  img = mgimg.imread(fname)
  imgplot = plt.imshow(img)

  myimages.append([imgplot])

  p += 1


## Make animation

fig = plt.figure()
animation.ArtistAnimation(fig, myimages, interval=20, blit=True, repeat_delay=1000)

animation.save("animation.mp4", fps = 30)
plt.show()

Answer 1

问题 1：图像不显示

您需要将动画对象存储在变量中：

my_anim = animation.ArtistAnimation(fig, myimages, interval=100)

此要求特定于animation ，与matplotlib其他绘图函数不一致，您通常可以在其中my_plot=plt.plot()使用my_plot=plt.plot()或plt.plot() 。

这个问题在这里进一步讨论。

问题 2：保存不起作用

没有任何animation实例，也无法保存图形。 这是因为save方法属于ArtistAnimation类。 您所做的是从animation模块调用save ，这就是引发错误的原因。

问题 3：两个窗口

最后一个问题是你会弹出两个数字。 原因是当您调用plt.imshow() ，它会在当前图形上显示一个图像，但由于尚未创建图形，因此pyplot会为您隐式创建一个。 当 python 稍后解释fig = plt.figure()语句时，它会创建一个新图形（另一个窗口）并将其标记为“图 2”。 将此语句移到代码的开头，可以解决该问题。

这是修改后的代码：

import matplotlib.pyplot as plt 
import matplotlib.image as mgimg
from matplotlib import animation

fig = plt.figure()

# initiate an empty  list of "plotted" images 
myimages = []

#loops through available png:s
for p in range(1, 4):

    ## Read in picture
    fname = "heatflow%03d.png" %p 
    img = mgimg.imread(fname)
    imgplot = plt.imshow(img)

    # append AxesImage object to the list
    myimages.append([imgplot])

## create an instance of animation
my_anim = animation.ArtistAnimation(fig, myimages, interval=1000, blit=True, repeat_delay=1000)

## NB: The 'save' method here belongs to the object you created above
#my_anim.save("animation.mp4")

## Showtime!
plt.show()

（要运行上面的代码，只需将 3 个图像添加到您的工作文件夹中，名称为“heatflow001.png”到“heatflow003.png”。）

使用FuncAnimation替代方法

当您第一次尝试使用FuncAnimation时，您可能是对的，因为在列表中收集图像会占用大量内存。 我通过比较系统监视器上的内存使用情况，针对上面的代码测试了下面的代码。 看起来FuncAnimation方法更有效。 我相信随着您使用更多图像，差异会变得更大。

这是第二个代码：

from matplotlib import pyplot as plt  
from matplotlib import animation  
import matplotlib.image as mgimg
import numpy as np

#set up the figure
fig = plt.figure()
ax = plt.gca()

#initialization of animation, plot array of zeros 
def init():
    imobj.set_data(np.zeros((100, 100)))

    return  imobj,

def animate(i):
    ## Read in picture
    fname = "heatflow%03d.png" % i 

    ## here I use [-1::-1], to invert the array
    # IOtherwise it plots up-side down
    img = mgimg.imread(fname)[-1::-1]
    imobj.set_data(img)

    return  imobj,


## create an AxesImage object
imobj = ax.imshow( np.zeros((100, 100)), origin='lower', alpha=1.0, zorder=1, aspect=1 )


anim = animation.FuncAnimation(fig, animate, init_func=init, repeat = True,
                               frames=range(1,4), interval=200, blit=True, repeat_delay=1000)

plt.show()

Answer 2

@snake_charmer 答案对我有用，除了 save()（问题 2：Save 不起作用）

如果您使用这样的作家，它会起作用：

Writer = animation.writers['ffmpeg']
writer = Writer(fps=15, metadata=dict(artist='Me'), bitrate=1800)
my_anim.save("animation.mp4", writer=writer)

请参阅： https : //matplotlib.org/gallery/animation/basic_example_writer_sgskip.html

在 Mac 上，您可能需要在自制软件上安装 FFmpeg： https : //apple.stackexchange.com/questions/238295/installing-ffmpeg-with-homebrew