matplotlib.animation이란?

값이나 디자인을 바꾼 그래프를 연속해서 그리는 것으로 애니메이션 시키는 matplotlib의 기능입니다. gif 이미지나 동영상 파일로 내보내거나 html+JavaScript로 내보낼 수도 있으므로 2차 이용도 하기 쉽다고 생각합니다.

1. 설치

matplotlib를 설치하기만 하면 됩니다.

terminal

pip install matplotlib

2. 두 종류

두 가지 클래스 중에서 선택할 수 있습니다.

matplotlib.animation.ArtistAnimation
그리기 정보의 list를 만들어 그리는 클래스입니다.

matplotlib.animation.FuncAnimation
렌더링 정보를 갱신하는 함수를 건네주고 순차 실행으로 렌더링 하는 클래스입니다
난수를 사용하여 매번 다른 그래프를 그리는 것과 같은 사용법을 할 수 있습니다

3. 사용법

3-1. terminal 실행에 사용

이 코드를 빌려 보겠습니다.
htps : // 이 m / 유바이 s / ms / c95 바 9 f1b23 d33f에서 2

1. ArtistAnimation의 경우

plt.plot()등으로 만든 묘화분의 오브젝트를 list로 해 ArtistAnimation에 던져 주면 애니메이션 묘화를 해 줍니다. ArtistAnimation에서는 먼저 그리기 정보를 만들어 놓고 나서 버리므로 반복 패턴은 동일합니다.

artist_animation.py

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

fig = plt.figure()

ims = []

for i in range(10):
    rand = np.random.randn(100)
    im = plt.plot(rand)
    ims.append(im)

ani = animation.ArtistAnimation(fig, ims, interval=100)
plt.show()

terminal에서 python artist_animation.py를 실행하면 이러한 느낌이 표시 될 것입니다.

2. FuncAnimation의 경우

list로 던져주는 것은 같지만 그리는 함수
정의하고 전달하면 매번 다른 난수를 표시 할 수 있습니다

func_animation.py

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

fig = plt.figure()

def plot(data):
    plt.cla()
    rand = np.random.randn(100)
    im = plt.plot(rand)

ani = animation.FuncAnimation(fig, plot, interval=100)
plt.show()

terminal에서 python func_animation.py를 실행하면 이러한 느낌이 표시 될 것입니다. 아래에 붙이고 있는 것은 나중에 설명하는 방식으로 내보낸 gif 이미지이므로 같은 패턴의 반복이 되고 있습니다만, python이 표시해 주는 window의 분은 제대로 난수를 재작성해 매회 다른 패턴을 표시해 줄거야.

덧붙여 상기에서는 plt.cla() 하고 있으므로 축이 매회 재작성되고 ​​있습니다만, 변하지 않게 쓸 수도 있습니다.

3-2. gif 이미지로 저장하기

animation 객체의 save 메소드를 사용하면 저장할 수 있습니다.

func_animation.py에 한 줄을 더해

ani.save('func_animation.gif', writer='pillow')

writer 클래스로서는 Pillow, FFMpeg, ImageMagick등을 선택할 수 있습니다만, pip로 간단하게 인스톨 할 수 있는 Pillow가 간편하다고 생각합니다.

3-3. jupyter notebook에 표시

위의 plt.show()로 표시하는 방법은 jupyter notebook에서는 할 수 없는 것 같습니다만, gif 이미지를 내보낸 후 표시하거나 Javascript html로 변환하여 IPython.display.HTML에 표시하도록 하는 것으로 표시 수 있습니다. 또 h264 encoder가 있는 환경이라면 동영상으로 변환해 IPython.display.HTML로 표시하는 방법도 사용할 수 있는 것 같습니다.
htps : // m / f 병아리 / ms / 0 음 94b0, 6cd5c76d67a

1. gif 이미지를 내보내고 표시

jupyter_notebook

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation
from IPython.display import Image

fig = plt.figure()

ims = []

for i in range(10):
    rand = np.random.randn(100)
    im = plt.plot(rand)
    ims.append(im)

ani = animation.ArtistAnimation(fig, ims, interval=100)
ani.save('../artist_animation.gif', writer='pillow')
plt.close()

Image('../artist_animation.gif')

2. Javascript html로 변환하여 표시

to_jshtml() 메소드를 사용하면 html + Javascript로 변환합니다.

jupyter_notebook

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation
from IPython.display import HTML

fig = plt.figure()

ims = []

for i in range(10):
    rand = np.random.randn(100)
    im = plt.plot(rand)
    ims.append(im)

ani = animation.ArtistAnimation(fig, ims, interval=100)
plt.close()

HTML(ani.to_jshtml())

FuncAnimation으로 쓰고 싶다면 다음과 같이하십시오.

jupyter_notebook

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation
from IPython.display import HTML

fig = plt.figure()

N = 100
rand = np.random.randn(N)
im, = plt.plot(rand)

def update(frame):
    x = np.arange(N)
    y = np.random.randn(N)
    im.set_data(x, y)

ani = animation.FuncAnimation(fig, update, interval=100)
plt.close()

HTML(ani.to_jshtml())

4. FuncAnimation과 ArtistAnimation의 구분

FuncAnimation으로 써도 gif 이미지 내보내기나 Javascript로 내보내는 것은 한 번 돌려 생성한 곳까지의 정보로 내보내는 것이므로 난수를 반복해서 생성하는 것은 할 수 없습니다. 실행 시간은 FuncAnimation으로 쓰는 것이 걸리므로 jupyter notebook에서 사용하는 경우는 FuncAnimation으로 쓰는 의미는별로 없다고 생각합니다.