动画直方图

使用路径补丁为动画直方图绘制一堆矩形。

  1. import numpy as np
  3. import matplotlib.pyplot as plt
  4. import matplotlib.patches as patches
  5. import matplotlib.path as path
  6. import matplotlib.animation as animation
  8. # Fixing random state for reproducibility
  9. np.random.seed(19680801)
  11. # histogram our data with numpy
  12. data = np.random.randn(1000)
  13. n, bins = np.histogram(data, 100)
  15. # get the corners of the rectangles for the histogram
  16. left = np.array(bins[:-1])
  17. right = np.array(bins[1:])
  18. bottom = np.zeros(len(left))
  19. top = bottom + n
  20. nrects = len(left)

这里有一个棘手的部分 - 我们必须为每个rect使用 plt.Path.MOVETO，plt.Path.LINETO和plt.Path.CLOSEPOLY设置顶点和路径代码数组。

  • 每个矩形我们需要1个 MOVETO，它设置了初始点。
  • 我们需要3个LINETO，它告诉Matplotlib从顶点1到顶点2，v2到v3和v3到v4绘制线。
  • 然后我们需要一个CLOSEPOLY，它告诉Matplotlib从v4到我们的初始顶点（MOVETO顶点）绘制一条线，以便关闭多边形。

注意：CLOSEPOLY的顶点被忽略，但我们仍然需要在verts数组中使用占位符来保持代码与顶点对齐。

  1. nverts = nrects * (1 + 3 + 1)
  2. verts = np.zeros((nverts, 2))
  3. codes = np.ones(nverts, int) * path.Path.LINETO
  4. codes[0::5] = path.Path.MOVETO
  5. codes[4::5] = path.Path.CLOSEPOLY
  6. verts[0::5, 0] = left
  7. verts[0::5, 1] = bottom
  8. verts[1::5, 0] = left
  9. verts[1::5, 1] = top
  10. verts[2::5, 0] = right
  11. verts[2::5, 1] = top
  12. verts[3::5, 0] = right
  13. verts[3::5, 1] = bottom

为了给直方图设置动画，我们需要一个动画函数，它生成一组随机数字并更新直方图顶点的位置（在这种情况下，只有每个矩形的高度）。 补丁最终将成为补丁对象。

  1. patch = None
  4. def animate(i):
  5.     # simulate new data coming in
  6.     data = np.random.randn(1000)
  7.     n, bins = np.histogram(data, 100)
  8.     top = bottom + n
  9.     verts[1::5, 1] = top
  10.     verts[2::5, 1] = top
  11.     return [patch, ]

现在我们使用顶点和代码为直方图构建Path和Patch实例。 我们将补丁添加到Axes实例，并使用我们的animate函数设置FuncAnimation。

  1. fig, ax = plt.subplots()
  2. barpath = path.Path(verts, codes)
  3. patch = patches.PathPatch(
  4.     barpath, facecolor='green', edgecolor='yellow', alpha=0.5)
  5. ax.add_patch(patch)
  7. ax.set_xlim(left[0], right[-1])
  8. ax.set_ylim(bottom.min(), top.max())
  10. ani = animation.FuncAnimation(fig, animate, 100, repeat=False, blit=True)
  11. plt.show()

动画直方图示例

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