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如何使用 Python 的 Matplotlib 函式庫建立具有動態色彩和大小變化的動畫散佈圖?

Barbara Streisand
Barbara Streisand原創
2024-11-06 17:32:02452瀏覽

How can I create animated scatter plots with dynamic color and size changes using Python's Matplotlib library?

使用動態顏色和大小對散點圖進行動畫處理

在資料視覺化中,對散佈圖進行動畫處理以揭示數據的變化通常很有用隨著時間的推移的數據。在這裡,我們示範如何透過在動畫的不同階段改變散佈圖中點的顏色和大小來建立動態動畫。

使用 NumPy 陣列進行資料表示,其中 data.shape = (ntime, npoint)、x.shape = (npoint) 和 y.shape = (npoint),我們可以建構一個散佈圖data:

<code class="python">pylab.scatter(x, y, c=data[i, :])</code>

要為此散佈圖設定動畫,我們將重點放在使用以下屬性修改該圖:

  • 位置: scat.set_offsets(array )
  • 尺寸: scat.set_sizes(array)
  • 顏色: scat.set_array(array)
  • 顏色:
scat.set_array(array)

<code class="python">import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

class AnimatedScatter:
    def __init__(self, numpoints=50):
        # ...
        self.ani = animation.FuncAnimation(self.fig, self.update, interval=5,
                                          init_func=self.setup_plot, blit=True)

    def setup_plot(self):
        # ...
        self.scat = self.ax.scatter(x, y, c=c, s=s, vmin=0, vmax=1,
                                    cmap="jet", edgecolor="k")
        # ...
        return self.scat,

    def data_stream(self):
        # ...

    def update(self, i):
        data = next(self.stream)
        self.scat.set_offsets(data[:, :2])
        self.scat.set_sizes(300 * abs(data[:, 2])**1.5 + 100)
        self.scat.set_array(data[:, 3])
        return self.scat,</code>

此範例產生一個散佈圖,其中包含移動、調整大小和變色點。它示範如何在動畫的更新函數中修改散佈圖的屬性。

<code class="python">def main():
    # ...
    fig = plt.figure()
    scat = plt.scatter(x, y, c=c, s=100)

    ani = animation.FuncAnimation(fig, update_plot, frames=range(numframes),
                                  fargs=(color_data, scat))
    plt.show()

def update_plot(i, data, scat):
    scat.set_array(data[i])
    return scat,</code>
此外,我們提供了一個更簡單的範例,僅更新顏色:

透過自訂更新功能,您可以建立動態散佈圖動畫,以視覺化資料隨時間的演變。這項技術為探索複雜的數據模式並以視覺上引人入勝的方式傳達訊息提供了可能性。

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