使用pcolormesh和轮廓的Matplotlib动画

Question

我正在处理时空数组，我想导出用于可视化目的的结果。我可以在一定的时间间隔提取图像以显示空间变化。现在，我想粘贴这些图像来获取动画。

与下面的代码，我有两个问题：

1. 动画我只获得显示了最后一个图像（所以没有动画！）
2. 轮廓（目前评论）上绘制的顶部上一张图片。

该代码是从原始版本简化，但仍然很长，对不起！我插入了评论以帮助了解步骤。

我正在使用Python 2.7.2，在32位Windows 7机器上使用matplotlib 1.2.1。

在此先感谢！

import numpy as np 
import matplotlib.pyplot as plt 
import matplotlib.animation as animation 
import tempfile, os 

duration = 5 
timesteps = np.arange(0, duration, 1) 
ncol = 6 
nrow = 13 
nlay = 2 
cmap = plt.cm.gist_rainbow_r 
CBlabel = 'values ([-])' 
plt_title = 'VALUES' 

# create output folder 
ws = os.path.join(tempfile.gettempdir(), "__ani") 
f = 0 
if os.path.exists(ws): 
    ws1 = ws 
    while os.path.exists(ws1): 
     ws1 = '%s%d' % (ws, f) 
     f +=1 
    os.makedirs(ws1) 
    ws = ws1 
    del ws1 
else: 
    os.makedirs(ws) 

# create coordinate arrays 
x = np.arange(0.5, ncol+1.5, 1) 
y = np.arange(0.5, nrow+1.5, 1) 
xg,yg = np.meshgrid(x,y) 

x = np.arange(1, ncol+1, 1) 
y = np.arange(1, nrow+1, 1) 
xg1,yg1 = np.meshgrid(x,y) 

# create values to be plotted 
V = np.zeros([duration,nrow,ncol,nlay], dtype = float) 
for d in timesteps: 
    for L in range(nlay): 
     V[d,:,:,L] = ((np.random.rand(nrow, ncol)+0.5)*xg1+(np.random.rand(nrow, ncol)+0.5)*yg1)/(1.0+2.0*L) 
Vmax = np.max(V) 
Vmin = np.min(V) 
ticks = np.linspace(Vmin,Vmax,5) 

# plot initialization 
ax= [] 
fig = plt.figure(num=None, figsize=(11.7, 8.27), dpi=30) 
figtitle = fig.suptitle('') 
for L in range(nlay): 
    ax.append(fig.add_subplot(1,nlay,L+1, axisbg = 'silver')) 
    ax[L].xaxis.set_ticks(np.arange(0,ncol+1,1)) 
    ax[L].yaxis.set_ticks(np.arange(0,nrow+1,1)) 
    plt.setp(ax[L].get_xticklabels(), fontsize=8) 
    plt.setp(ax[L].get_yticklabels(), fontsize=8) 
    plt.ylabel('row i', fontsize=10) 
    plt.xlabel('col j', fontsize=10) 
    ax[L].set_title('layer ' + str(L+1), fontsize = 10) 

# plot sequences of grids 
ims = [] 
for i, day in enumerate(timesteps): 
    ims.append([]) 
    figtitle.set_text(plt_title + '\ntime step %s' % (day)) 
    plt.draw() 
    for L in range(nlay): 
     Vtmp = V[day,:,:,L] 
     ims[i].append(ax[L].pcolormesh(xg, yg, Vtmp, cmap = cmap, vmin = Vmin, vmax = Vmax)) 
     # plot contours with labels 
     #ims[i].append(ax[L].contour(xg1, yg1[::-1], Vtmp[::-1], ticks, colors = 'gray')) 
     #ax[L].clabel(ims[i][4*i+L+1], inline=1, fontsize = 6, fmt='%2.2f', colors = 'gray') 
     del Vtmp 
     # modify axes range 
     ax[L].set_ylim(bottom = np.max(yg1), top = np.min(yg1)) 
     ax[L].axis('scaled') 
    # create color bar 
    cax = fig.add_axes([0.035, 0.125, 0.025, 0.75]) 
    CB = fig.colorbar(ims[0][0], extend='both', ticks = ticks, format = '%2.2f', cax = cax, orientation = 'vertical') 
    CB.set_label(CBlabel, fontsize = 12) 
    cax.yaxis.set_label_position('left') 
    plt.setp(CB.ax.get_yticklabels(), fontsize = 7) 
    # save image 
    plt_export_fn = os.path.join(ws, '_plt_%s_timestep%05d.png' % (plt_title, day)) 
    plt.savefig(plt_export_fn) 

# save animation 
ani = animation.ArtistAnimation(fig, ims, interval=1000*(timesteps[1]-timesteps[0]), repeat_delay=500, blit=False) 
ani.save(os.path.join(ws, '_plt_%s_mov.mp4' % plt_title)) 
plt.close('all') 

print "Done!\nCheck output in:\n%s" % ws 

Answer 1

看起来外部工具的comandline有问题。 转到将PNG文件所在的目录，然后输入以下命令：

ffmpeg -r 10 -i _plt_VALUES_timestep%05d.png -s:v 1280x720 -c:v libx264 -profile:v high -crf 23 -pix_fmt yuv420p -r 30 movie.mp4 

应出示文件movie.mp4五个动画时间步长。

Answer 2

我放弃了mpl.animation类，并使用批处理文件和subprocess.Popen调用ffmpeg。它允许我轻松使用Mike发布的所有选项。