Matplotlib藉助ImageMagick或ffmpeg生成動圖(.gif)或視訊可能遇到的問題和解決方案
準備工作
首先保證要安裝matplotlib
。假如按照以下流程並且在網上尋求解答依然沒能成功執行,可能在於matplotlib
版本太舊導致。
更新使用pip:pip install -U matplotlib
或者使用conda:conda update conda
或者conda update matplotlib
.
生成動圖(.gif)
ImageMagick
安裝後,安裝選項中會有安裝
ffmpeg
等選項,建議所有選項都勾選。其中ffmpeg
可以用於之後生成.mp4
等,也可以單獨下載和使用。之後檢查安裝路徑下是否有
convert.exe
,有的話就大體沒問題,否則重新選擇正確的版本下載。安裝正確後,將安裝檔案所在路徑加入到環境變數中(通常安裝的時候就新增到環境變數中了)。
不推薦但也是解決方法:假如不想新增到環境變數中或者忘了,則可以參考這裡的做法,在
notebook
或者IDE
中打印出matplotlib.matplotlib_fname()
所在位置,並修改xxx\Lib\site-packages\matplotlib\mpl-data\matplotlibrc
文字檔案,將其中animation.convert_path:
解註釋,並在之後新增convert.exe
路徑,例如animation.convert_path: '"C:\Program Files\ImageMagick-6.9.0-Q16\convert.exe"'
- 對於Plot的動態效果顯示,若是在PyCharm等IDE中,開啟終端或者使用命令列模式(而不是直接點選run),才可以顯示動畫。若是在
notebook
中,可以在導包語句加入一條%matplotlib notebook
,則可以在當前cell執行之後檢視動畫效果;若想在cell之外即圖表視窗中顯示,請將%matplotlib notebook
改為%matplotlib
後面什麼都不接(表示使用預設影象引擎),然後重啟當前的kernel,重新執行此cell即可。 - 動畫檢視,對於IDE如PyCharm,使用命令列模式開啟終端運行當前程式,即可檢視動畫效果,否則是單張圖片。這裡給出一個簡單的樣例:
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib import animation
fig, ax = plt.subplots(dpi=72, figsize=(8,6))
x = np.arange(-2*np.pi, 2*np.pi, 0.01)
y = np.sin(x)
line, = ax.plot(x, y)
def init():
line.set_ydata(np.sin(x))
return line
def animate(i):
line.set_ydata(np.sin(x+i/10.0))
return line
animation = animation.FuncAnimation(fig=fig,
func=animate,
frames=100, # total 100 frames
init_func=init,
interval=20,# 20 frames per second
blit=False)
animation.save('sinx.gif', writer='imagemagick')
plt.show()
若能生成如下圖所示的動圖則為正常,若不能請仔細核對上面的幾點。
生成視訊(.mp4等)
matplotlib生成的圖表同樣可以轉換為視訊。使用的是ffmpeg
,可以到官網下載對應的版本,其中windows先點選Download
然後點選頁面中下的build
去選擇你電腦的版本,預設選擇static就行了。
由於速度超慢,所以這裡下載後我把它們放在了百度網盤 密碼:jq86了,資料夾中還有上文的ImageMagick
,需要者自取。
下載後將安裝後文件路徑新增到系統環境變數中,cmd
中輸入ffmpeg -version
若顯示出對應的版本則表示安裝無誤。
若安裝了ImageMagick
則生成視訊只需要將上面程式碼的.gif
改成.mp4
即可,然後以終端/命令列模式執行。
若是單獨安裝的ffmpeg
,則將animation.save('sinx.gif', writer='imagemagick')
改為animation.save('sinx.mp4', writer='ffmpeg')
或者animation.save('sinx.mp4')
預設ffmpeg
就能生成.mp4
動態圖表,同樣然後以終端/命令列模式執行。
另外提供官方示例程式碼:
import numpy as np
import matplotlib
# matplotlib.use("Agg")
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation
def update_line(num, data, line):
line.set_data(data[..., :num])
return line,
# Set up formatting for the movie files
Writer = animation.writers['ffmpeg']
writer = Writer(fps=15, metadata=dict(artist='Me'), bitrate=1800)
fig1 = plt.figure()
data = np.random.rand(2, 25)
l, = plt.plot([], [], 'r-')
plt.xlim(0, 1)
plt.ylim(0, 1)
plt.xlabel('x')
plt.title('test')
line_ani = animation.FuncAnimation(fig1, update_line, 25, fargs=(data, l),
interval=50, blit=True)
line_ani.save('lines.mp4', writer=writer)
fig2 = plt.figure()
x = np.arange(-9, 10)
y = np.arange(-9, 10).reshape(-1, 1)
base = np.hypot(x, y)
ims = []
for add in np.arange(15):
ims.append((plt.pcolor(x, y, base + add, norm=plt.Normalize(0, 30)),))
im_ani = animation.ArtistAnimation(fig2, ims, interval=50, repeat_delay=3000,
blit=True)
im_ani.save('im.mp4', writer=writer)
祝各位玩得愉快。
視訊效果