python_matplotlib绘制三维空间动态图两种方法_python 实时 三维 动图

最近利用 python 想绘制三维点的空间轨迹的增长的一个动图，于是到处去搜索好的方法。
想到两个办法，一是不断的刷新绘图曲的fig，每刷新一次就加入新增点的位置信息，但是没成功，可能是内存占用太大。
第一种办法就是参考了博客的二维gif图代码。
在他的基础上导入三维绘图包就可以了。

from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
1

方法一：利用FuncAnimation函数不断调用更新的数据

下面给出代码：

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

fig=plt.figure(figsize=(10,10))
ax1 = Axes3D(fig)
ax1.plot3D([0,1],[0,1],[0,1], 'red')
x_track = np.zeros((1, 3))
x_track_s = np.array([.0,.0,.0])
theta = 0
def gen_path():
    global x_track_s,x_track,theta
    theta += 10*np.pi/180
    x = 6*np.sin(theta)
    y = 6*np.cos(theta)
    x_track_s +=[x,y,0.1]
    x_track = np.append(x_track, [x_track_s],axis=0)
    return x_track

def update(i):
    label = 'timestep {0}'.format(i)
    print(label)
    # 更新直线和x轴（用一个新的x轴的标签）。
    # 用元组（Tuple）的形式返回在这一帧要被重新绘图的物体
    x_track = gen_path()
    ax1.set_xlabel(label)

    ax1.plot3D(x_track[:, 0], x_track[:, 1], x_track[:, 2], 'blue')
    return ax1

if __name__ == '__main__':
    # FuncAnimation 会在每一帧都调用“update” 函数。
    # 在这里设置一个10帧的动画，每帧之间间隔200毫秒
    anim = FuncAnimation(fig, update, frames=np.arange(0, 10), interval=200)
    if len(sys.argv) > 1 and sys.argv[1] == 'save':
        anim.save('line.gif', dpi=80, writer='imagemagick')
    else:
        # plt.show() 会一直循环播放动画
        plt.show()
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40

楼主是0.01基础代码学者，所以代码中肯定有一些不合理的内存浪费等等，还请见谅。运行效果：

方法二：利用matplotlib.pyplot中的的plt.ion()打开交互模式，进而实时更新figure中的图像。
第二种方法参考了博客
下面给出代码

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
import math
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from itertools import count
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D

x_track = np.zeros((1, 3))
x_track_s = np.array([.0,.0,.0])
theta = 0
def gen_path(): # 生成螺旋
    global x_track_s,x_track,theta
    theta += 10*np.pi/180
    x = 6*np.sin(theta)
    y = 6*np.cos(theta)
    x_track_s +=[x,y,0.1]
    x_track = np.append(x_track, [x_track_s],axis=0)
    return x_track

ax = plt.axes(projection = '3d')
ax.set_xlabel('x')
ax.set_ylabel('y')
ax.set_title('3d_mobile_obs')
#ax.set_xlim([0,70])
#ax.set_ylim([-60,-70])

plt.grid(True)
plt.ion()  # interactive mode on!!!! 很重要，有了他就不需要plt.show()了

for t in count():
    if t == 2500:
        break
    # plt.cla() # 此命令是每次清空画布，所以就不会有前序的效果
    ax.plot3D(x_track[:, 0], x_track[:, 1], x_track[:, 2], 'blue')
    x_track = gen_path()
    plt.pause(0.001)

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38