使用Python mplotlib通过串行数据动画制作3D散点图

Question

我正在尝试使用Python中的mplotlib为3D散点图设置动画。我能够绘制数据图并每次重绘，但这会导致帧速率小于1 FPS，我需要扩展到30 FPS以上。当我运行我的代码时：

<script>
function myFunction() {
    confirm("Please confrim");
}
</script>

我收到以下错误：

import serial
import numpy
import matplotlib.pyplot as plt #import matplotlib library
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
from drawnow import *
import matplotlib.animation
import time

ser = serial.Serial('COM7',9600,timeout=5)
ser.flushInput()
time.sleep(5)
ser.write(bytes(b's1000'))

x=list()
y=list()
z=list()

#plt.ion()
fig = plt.figure(figsize=(16,12))
ax = fig.add_subplot(111, projection="3d")
graph = ax.scatter(x,y,z, c='r',marker='o')
ax.set_xlim3d(-255, 255)
ax.set_ylim3d(-255, 255)
ax.set_zlim3d(-255, 255)

def generate():
    while True:
        try:
            ser_bytes = ser.readline()
            data = str(ser_bytes[0:len(ser_bytes)-2].decode("utf-8"))
            xyz = data.split(", ")
            dx = float(xyz[0])
            dy = float(xyz[1])
            dz = float(xyz[2].replace(";",""))
            x.append(dx);
            y.append(dy);
            z.append(dz);
            graph._offset3d(x,y,z, c='r',marker='o')

        except:
            print("Keyboard Interrupt")
            ser.close()
            break
    return graph,

ani = matplotlib.animation.FuncAnimation(fig, generate(), interval=1, blit=True)
plt.show()

我从连接到Arduino的激光雷达模块接收x，y，z坐标，Arduino将串行坐标发送到Python脚本。

Answer 1

您的代码可能存在的问题是动画函数（generate）不应该在无限循环中运行。此外，您应该将对该函数的引用传递给FuncAnimate，而是调用该函数（即您需要省略FuncAnimation(..., generate, ...)

中的括号。

第二个问题是你将graph._offset3d视为一个函数，当它只是一个列表元组时。你应该为它分配一个新的元组，而不是试图调用这个函数（我相信这是错误信息所暗示的）。

我简化了您的代码，以下工作正常：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
import matplotlib.animation as animation


def update_lines(num):
    dx, dy, dz = np.random.random((3,)) * 255 * 2 - 255  # replace this line with code to get data from serial line
    text.set_text("{:d}: [{:.0f},{:.0f},{:.0f}]".format(num, dx, dy, dz))  # for debugging
    x.append(dx)
    y.append(dy)
    z.append(dz)
    graph._offsets3d = (x, y, z)
    return graph,


x = [0]
y = [0]
z = [0]

fig = plt.figure(figsize=(5, 5))
ax = fig.add_subplot(111, projection="3d")
graph = ax.scatter(x, y, z, color='orange')
text = fig.text(0, 1, "TEXT", va='top')  # for debugging

ax.set_xlim3d(-255, 255)
ax.set_ylim3d(-255, 255)
ax.set_zlim3d(-255, 255)

# Creating the Animation object
ani = animation.FuncAnimation(fig, update_lines, frames=200, interval=50, blit=False)
plt.show()