Question

我刚刚开始一个小粒子模拟器，我希望扩展以解决一些物理问题，但我试图动画它们时遇到问题。基本上取决于您选择的随机分布类型，粒子将在给定长度的区域内“振荡”。我想在之前的10个步骤中显示粒子的“历史”。

这是代码

from numpy import *
import matplotlib.pyplot as plt
import pylab
import time

pylab.ion()

N = 10
r = random.randint(-100,100,2*N).reshape(N,2)
line, = plt.plot(r[:,0], r[:,1],'o')

for i in range(100000):
  newdatax = r[:,0] + random.rand(N)
  newdatay = r[:,1] + random.rand(N)
  line.set_ydata(newdatay)
  line.set_xdata(newdatax)
  plt.title("At timestep: %d" %i)
  plt.hold(True)
  plt.draw()
  time.sleep(1.0/30)

我想要的是线更新不清除画布并在每次迭代时重绘，我只是希望它这样做，例如，每10帧（迭代），这将使我更容易跟踪粒子视觉。

我希望实现另一件事，但并非绝对必要，是否可以在每个“o”周围画一个方框（方形）或圆形或三角形？这样的点是以盒子/圆圈/三角形为中心的？这将再次使跟踪粒子更容易。如果我可以指示哪个“o”（点）得到这个属性（正方形），那就更好了。

Answer 1

试试animation module。另请参阅此令人敬畏的tutorial，Matplotlib animate over an image（主要是我对Animate drawing networkx edges的答复的副本和过去）

要获得所需的时间延迟，您需要设置历史数据结构，例如：

from matplotlib import animation

fig = figure()
N = 10
r = random.randint(-100,100,2*N).reshape(N,2)
line, = plt.plot(r[:,0], r[:,1],'o')


lag_len = 10
history_x = np.zeros((N,lag_len))
history_y = np.zeros((N,lag_len))
trails = [plot(hx,hy)[0] for hx,hy in zip(history_x,history_y)]

def update_frame(i):
    frame_num = i
    newdatax = r[:,0] + random.rand(N)
    newdatay = r[:,1] + random.rand(N)
    line.set_ydata(newdatay)
    line.set_xdata(newdatax)
    history_x[:,frame_num%lag_len] = newdatax
    history_y[:,frame_num%lag_len] = newdatay
    for hx,hy,ln_h in zip(history_x,history_y,trails):
         ln_h.set_xdata(hx)
         ln_h.set_ydata(hy)

    plt.title("At timestep: %d" %i)
    plt.hold(True)
    return (line,) + tuple(trails)

anim = animation.FuncAnimation(fig, update_frame, 
                           frames=100, interval=20)

至于方框，请使用Rectangle（Draw rectangle (add_patch) in pylab mode），并将可选参数传递给FuncAnimation。

这不是完美的，有一些奇怪的细节循环回到它的自身（一个循环中的帧50与下一次经过的帧50不同），前10帧有一个瞬态当历史记录中有一堆零时（您可以通过将历史数组初始化为初始点的10个副本来解决这个问题）

Matplotlib原油动画，显示痕迹

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