怎样用Python制作好玩的GIF动图?

来自:集智专栏

之前我们分享过数据可视化的多种方式,我们怎么能让可视化图形逼格更高一些?今天就分享一下如何让可视化秀起来:用Python和matplotlib制作GIF图表

假如电脑上没有安装ImageMagick,先去这里(https://www.imagemagick.org/script/download.php)按照自己的电脑系统下载对应版本,如果我们想用matplotlib的save方法渲染GIF动图,就需要安装ImageMagick。

下图是我们制作的一个动图示例:

有两点需要注意: 图表中的散点不会动,会动的是直线。 X轴标题每一帧都在变化。

下面是我们制作上面GIF图的代码:

import sys
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.animation import FuncAnimation

fig, ax = plt.subplots()
fig.set_tight_layout(True)

# 询问图形在屏幕上的大小和DPI(每英寸点数)
# 注意当把图形保存为文件时,需要为此单独再提供一个DPI
print('fig size: {0} DPI, size in inches {1}'.format(
   fig.get_dpi(), fig.get_size_inches()))

# 绘制一个保持不变(不会被重新绘制)的散点图以及初始直线
x = np.arange(0, 20, 0.1)
ax.scatter(x, x + np.random.normal(0, 3.0, len(x)))
line, = ax.plot(x, x - 5, 'r-', linewidth=2)

def update(i):
   label = 'timestep {0}'.format(i)
   print(label)
# 更新直线和轴(用一个新X轴标签)
   # 以元组形式返回这一帧需要重新绘制的物体
   line.set_ydata(x - 5 + i)
   ax.set_xlabel(label)
   return line, ax

if __name__ == '__main__':
   # 会为每一帧调用Update函数
   # 这里FunAnimation设置一个10帧动画,每帧间隔200ms
   anim = FuncAnimation(fig, update, frames=np.arange(0, 10), interval=200)
   if len(sys.argv) > 1 and sys.argv[1] == 'save':
       anim.save('line.gif', dpi=80, writer='imagemagick')
   else:
       # Plt.show()会一直循环动画
       plt.show()

如果你想换个再酷炫点的主题,可以用seaborn库,只需添加:

import seaborn

那么就会得到下面这张GIF图:

稍微提醒一下:虽然我们这里的GIF图只有10帧,图形内容也很简单,但每一帧仍有160k左右。因为GIF动图不使用跨帧压缩,所以这就让帧比较长的GIF图变得很大。将帧数尽量减少,并且让每一帧的图像再小一点(通过在matplotlib中调整图形大小或DPI)能或多或少有助于缓解这个问题。

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