保存散点图动画

Question

我一直在尝试用matplotlib保存一个动画散点图，但我希望查看动画和保存副本时不需要完全不同的代码。保存完成后，图形能完美显示所有数据点。

这段代码是对Giggi在matplotlib中制作3D散点图动画的修改版，并且修复了Yann在matplotlib 3D散点图重绘后颜色丢失中的颜色问题（因为颜色在我的视频中很重要，所以我想确保它们能正常工作）。

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

FLOOR = -10
CEILING = 10

class AnimatedScatter(object):
    def __init__(self, numpoints=5):
        self.numpoints = numpoints
        self.stream = self.data_stream()
        self.angle = 0

        self.fig = plt.figure()
        self.fig.canvas.mpl_connect('draw_event',self.forceUpdate)
        self.ax = self.fig.add_subplot(111,projection = '3d')
        self.ani = animation.FuncAnimation(self.fig, self.update, interval=100, 
                                       init_func=self.setup_plot, blit=True,frames=20)

    def change_angle(self):
        self.angle = (self.angle + 1)%360

    def forceUpdate(self, event):
        self.scat.changed()

    def setup_plot(self):
        X = next(self.stream)
        c = ['b', 'r', 'g', 'y', 'm']
        self.scat = self.ax.scatter(X[:,0], X[:,1], X[:,2] , c=c, s=200, animated=True)

        self.ax.set_xlim3d(FLOOR, CEILING)
        self.ax.set_ylim3d(FLOOR, CEILING)
        self.ax.set_zlim3d(FLOOR, CEILING)

        return self.scat,

    def data_stream(self):
        data = np.zeros(( self.numpoints , 3 ))
        xyz = data[:,:3]
        while True:
            xyz += 2 * (np.random.random(( self.numpoints,3)) - 0.5)
            yield data

    def update(self, i):
        data = next(self.stream)
        #data = np.transpose(data)

        self.scat._offsets3d = ( np.ma.ravel(data[:,0]) , np.ma.ravel(data[:,1]) , np.ma.ravel(data[:,2]) )

        plt.draw()
        return self.scat,

    def show(self):
        plt.show()

if __name__ == '__main__':
    a = AnimatedScatter()
    a.ani.save("movie.avi", codec='avi')
    a.show()

这段代码生成了一个完全有效的.avi文件，但在四秒钟内除了坐标轴外都是空白的。实际的图形总是能准确显示我想看到的内容。我该如何让保存函数的图像和正常运行的动画一样填充数据，或者在matplotlib中这可能吗？

编辑：在更新中使用scatter调用（而不设置初始化时的边界）会导致.avi显示坐标轴在增长，这表明每次都在运行数据，只是视频本身没有显示出来。我使用的是matplotlib 1.1.1rc和Python 2.7.3。

Answer 1

把 FuncAnimation 中的 blit=True 去掉，还有 scatter 中的 animated=True 也去掉，这样就能正常工作了。我猜可能是更新逻辑出了问题，导致只有需要更新的部分被重新绘制，而不是把所有东西都重新绘制一遍。

下面是我实际运行的代码，得到了预期的输出视频：

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

FLOOR = -10
CEILING = 10

class AnimatedScatter(object):
    def __init__(self, numpoints=5):
        self.numpoints = numpoints
        self.stream = self.data_stream()
        self.angle = 0

        self.fig = plt.figure()
        self.fig.canvas.mpl_connect('draw_event',self.forceUpdate)
        self.ax = self.fig.add_subplot(111,projection = '3d')
        self.ani = animation.FuncAnimation(self.fig, self.update, interval=100, 
                                       init_func=self.setup_plot, frames=20)

    def change_angle(self):
        self.angle = (self.angle + 1)%360

    def forceUpdate(self, event):
        self.scat.changed()

    def setup_plot(self):
        X = next(self.stream)
        c = ['b', 'r', 'g', 'y', 'm']
        self.scat = self.ax.scatter(X[:,0], X[:,1], X[:,2] , c=c, s=200)

        self.ax.set_xlim3d(FLOOR, CEILING)
        self.ax.set_ylim3d(FLOOR, CEILING)
        self.ax.set_zlim3d(FLOOR, CEILING)

        return self.scat,

    def data_stream(self):
        data = np.zeros(( self.numpoints , 3 ))
        xyz = data[:,:3]
        while True:
            xyz += 2 * (np.random.random(( self.numpoints,3)) - 0.5)
            yield data

    def update(self, i):
        data = next(self.stream)
        self.scat._offsets3d = ( np.ma.ravel(data[:,0]) , np.ma.ravel(data[:,1]) , np.ma.ravel(data[:,2]) )
        return self.scat,

    def show(self):
        plt.show()

if __name__ == '__main__':
    a = AnimatedScatter()
    a.ani.save("movie.avi", codec='avi')
    a.show()