# 14.5 【可视化之matplotlib】绘制酷炫的gif动态图 ## 1. 准备工作 在 Jupyter Notebook 里要对动态图进行保存，需要 `ImageMagick` 这个超强大的图形处理软件的支持。 所以在往下学习之前，你需要先安装这个工具。安装方法请自行搜索引擎解决哈。 安装完成后，请打开 CMD 终端，检验一下是否成功安装，如果执行没有报错，则已成功安装。 ``` magick --version ``` ## 2. 绘制原理 首先，我们要清楚的是，matplotlib 只能对静态图进行绘制展示。那么动态图是如何实现的？动态图和视频一样，都是由一帧一帧的画面组合而成。将这些画面拼接起来的工作，就是由 `ImageMagick` 来完成的。 问题又来了，如何在程序里可以生成这些一帧一帧的画面呢？ matplotlib 给我们提供了一个函数，`animation.FuncAnimation` 用它我们就可以很轻松的完成这些画面展示。最后才能交由 `ImageMagick` 来处理。 接下来，来看看绘制的整体代码框架（伪代码）。 ```python # 导入相关模块 import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from IPython.display import Image from matplotlib.animation import FuncAnimation # 生成数据（用于传入updata函数） def data_gen(): pass # 初始化图像（譬如 坐标范围） def init(): pass # 将最新数据添加到图像中 def update(data): pass # 核心方法入口 ani = FuncAnimation() # 保存 gif 动态图 ani.save('ming.gif',writer=writer) # 将 gif 图展示在页面上 Image(url='./ming.gif') ``` ## 3. 方法参数 本节最重要的知识点，其实就一个函数（`FuncAnimation`），他可以接收很多参数。要使用它，必须得先知道这些参数都有什么用途。 - `fig`：进行动画绘制的figure - `init_func`：自定义开始帧，即传入刚定义的函数init - `interval`：更新频率，以ms计。 - `blit`：选择更新所有点，还是仅更新产生变化的点。应选择True。 - `func`：接收来自 frames 函数传来的 frame 值，作为更新图像最新数据。 - `frames`：可接收对象有 iterable, int, generator function, or None。用途生成数据传递给func函数 ## 4. 实战讲解 经过我的一番尝试，发现在 Notebook 无法直接使用`ImageMagick`。 我们必须显式地指定其路径，并生成一个 ImageMagickFileWriter 实例，用于后面保存图像使用。 ```python import matplotlib.pyplot as plt plt.rcParams['animation.convert_path'] = \ 'E:\Program Files\ImageMagick-7.0.8-Q16\magick.exe' from matplotlib.animation import ImageMagickFileWriter writer = ImageMagickFileWriter() ``` 具体绘制代码如下。 ``` # 导入相关模块 import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from IPython.display import Image from matplotlib.animation import FuncAnimation fig, ax = plt.subplots() xdata, ydata = [], [] # 注意这边的 "," 不能省 ln, = ax.plot([], [], 'r-', animated=False) # 初始化图像（譬如 坐标范围） def init(): ax.set_xlim(0, 2*np.pi) ax.set_ylim(-1.1, 1.1) # 注意这边的 "," 也不能省 return ln, # 将最新数据添加到图像中 def update(frame): xdata.append(frame) ydata.append(np.sin(frame)) ln.set_data(xdata, ydata) # 注意这边的 "," 也不能省 return ln, # 核心方法入口 ani = FuncAnimation(fig, update, frames=np.linspace(0, 2*np.pi, 50), interval=5, init_func=init, blit=True) # 保存 gif 动态图 ani.save('ming.gif',writer=writer) # 将 gif 图展示在页面上 Image(url='./ming.gif') ``` 绘制出来的结果如下：  ---