通过 Pandas 对 Matplotlib/Seaborn 绘图进行动画处理？

Question

我一直在尝试使用matplotlib.animation为一系列情节制作动画，但无济于事。 我的数据当前存储在 Pandas dataframe 中，我想遍历一个类别（在本例中为颜色）和 plot 与每种颜色对应的数据如下：

import pandas as pd
import seaborn as sns
import matplotlib.animation as animation

def update_2(i):
    plt.clf()
    fil_test = test[test['color'] == iterations[i]]
    sns.scatterplot(x = 'size',y = 'score',hue = 'shape',ci = None,
                              palette = 'Set1',data = fil_test)
    ax.set_title(r"Score vs. Size: {} Shapes".format(
        iterations[i]),fontsize = 20)
    ax.legend(loc='center left', bbox_to_anchor=(1, 0.5),prop={'size': 12})


test = pd.DataFrame({'color':["red", "blue", "red", 
"yellow",'red','blue','yellow','yellow','red'], 
        'shape': ["sphere", "sphere", "sphere", 
"cube",'cube','cube','cube','sphere','cube'], 
        'score':[1,7,3,8,5,8,6,2,9],
        'size':[2,8,4,7,9,8,3,2,1]})
iterations = test['color'].unique()
i = 0
fig2 = plt.figure(figsize = (8,8))
ax = plt.gca()
plt.axis()
ax.set_xlabel("size",fontsize = 16)
ax.set_ylabel("score",fontsize = 16)
ax.set_xlim(0,10)
ax.set_xlim(0,10)
ax.set_xticks(np.linspace(0,10,6))
ax.set_yticks(np.linspace(0,10,6))
ax.tick_params(axis='both', which='major', labelsize=15)

ani = animation.FuncAnimation(fig2,update_2,frames = len(iterations))
ani.save("test.mp4", dpi=200, fps=1)

但是，此代码产生了 4 个问题：

1. 即使我将 animation 保存到ani变量中，它似乎也没有显示与每种不同颜色相关的数据。

2. 标题没有针对每种颜色适当地显示/更新。

3. 调用ax.legend会产生以下错误/警告： No handles with labels found to put in legend.

4. 尝试保存 animation 会产生以下错误： MovieWriterRegistry' object is not an iterator

有人可以解释为什么当前会出现这些问题，是否有更好的方法来编写/格式化我的动画代码代码？

Answer 1

看看这段代码：

import pandas as pd
import seaborn as sns
import matplotlib.animation as animation
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

test = pd.DataFrame({'color': ['red', 'blue', 'red', 'yellow', 'red', 'blue', 'yellow', 'yellow', 'red'],
                     'shape': ['sphere', 'sphere', 'sphere', 'cube', 'cube', 'cube', 'cube', 'sphere', 'cube'],
                     'score': [1, 7, 3, 8, 5, 8, 6, 2, 9],
                     'size': [2, 8, 4, 7, 9, 8, 3, 2, 1]})
iterations = test['color'].unique()

fig, ax = plt.subplots(figsize = (10, 8))
fig.subplots_adjust(top = 0.88, right = 0.85, bottom = 0.11, left = 0.12)

def update(i):
    ax.cla()
    fil_test = test[test['color'] == iterations[i]]
    fil_test = fil_test.sort_values(by = ['shape'])
    sns.scatterplot(x = 'size', y = 'score', hue = 'shape', ci = None, palette = 'Set1', data = fil_test)
    ax.set_title(f'Score vs. Size: {format(iterations[i]):>6} Shapes', fontsize = 20)
    ax.legend(loc = 'center left', bbox_to_anchor = (1, 0.5), prop = {'size': 12})
    ax.set_xlabel('size', fontsize = 16)
    ax.set_ylabel('score', fontsize = 16)
    ax.set_xlim(0, 10)
    ax.set_xlim(0, 10)
    ax.set_xticks(np.linspace(0, 10, 6))
    ax.set_yticks(np.linspace(0, 10, 6))
    ax.tick_params(axis = 'both', which = 'major', labelsize = 15)

ani = animation.FuncAnimation(fig, update, frames = len(iterations))
ani.save('test.mp4', dpi=200, fps=1)

plt.show()

我编辑了一些东西：

1. 正如@Diziet Asahi已经解释的那样，我用plt.clf()替换了 plt.clf ax.cla()以清洁每一帧的轴
2. 在update function 中移动了绘图设置（ set_xlabel 、 set_xlim 、 set_xticks等）：通过这种方式，每个周期都会调整图形，因此它在整个 animation 中都是固定的
3. 如果您不对过滤后的 dataframe fil_test进行排序，则图例和颜色关联将相对于 dataframe 中存在的第一个值发生变化。 为了避免这种情况，我添加了fil_test = fil_test.sort_values(by = ['shape']) ：这样， 'cube'和'sphere'的颜色-图例关联在整个 animation 中都是固定的
4. 添加了fig.subplots_adjust(top = 0.88, right = 0.85, bottom = 0.11, left = 0.12)以便为图例腾出一些空间
5. 在set_title中将 r-string 替换为 f-string 以固定标题的长度以提高其可读性

结果：

Answer 2

您的问题是您通过调用plt.clf()删除循环中的ax object 。 相反，您应该调用plt.cla()来清除轴的内容，而不是轴本身。

但是，由于您正在清除轴，它们 go 回到原来的 state，因此您可能还需要在animate ZC1C425268E68385D1AB5074C17A94F14 中重置轴限制和格式