Python之数据分析（动画效果、animation模块、气泡动画）

本篇文章其实与数据分析没有太大关系，因为是涉及到数据分析的数据可视化方面的内容，因此也必须要学习。主要内容是如何制作一个气泡动画效果，当然也是使用matplotlib模块下的animation模块。

1、动画效果

动态图片是限制了大小的，所以可能清晰度不是很好，这里再来一张静态图片吧：

就这些泡泡会一个一个膨胀，最后爆炸，然后再随机位置重生，再继续膨胀，不断产生新的泡泡。

2、原理分析

• 1）导入库：import matplotlib.animation as ma
• 2）def 更新函数(顺序号):
  更新画面帧来渲染
• 3）创建动画：ma.FuncAnimation(图形对象（mp.gcf()）, 更新函数, interval=间隔时间(毫秒))

3、动画源码

import numpy as np
import matplotlib.pylab as mp
import matplotlib.animation as ma

n_bubbles = 100  # 定义100个气泡

# 将气泡（100个0）放进数组里面，并定义复合及结构
# # 气泡应该有位置、大小、上升速度、颜色四个属性
bubbles = np.zeros(n_bubbles, dtype=[
    ('position', float, 2),  # 2个float类型数据，确定位置
    ('size', float, 1),
    ('growth', float, 1),
    ('color', float, 4),
])

# 将位置定为大小是0到1均匀分布的随机数，排列是100行2列的二维数组
bubbles['position'] = np.random.uniform(0, 1, (n_bubbles, 2))
bubbles['size'] = np.random.uniform(50, 750, n_bubbles)  # 大小
bubbles['growth'] = np.random.uniform(30, 150, n_bubbles)  # 上升速度
bubbles['color'] = np.random.uniform(0, 1, (n_bubbles, 4))  # 颜色

# 显示气泡
mp.figure("Bubbles", facecolor="lightgray")
mp.title("Bubbles", fontsize=20)
# 关掉水平轴与纵轴
mp.xticks(())
mp.yticks(())

# 绘制气泡
# 位置：所有行的第0列是x坐标，所有行的第1列作为y坐标
# 大小：用一个数组表示大小
sc = mp.scatter(
    bubbles['position'][:, 0],
    bubbles['position'][:, 1],
    s = bubbles['size'],
    c = bubbles['color'],
    )

# 定义动画函数
def update(number):
    bubbles['size'] += bubbles['growth']  # 大小变化：加上上升速度


    # 记录想要破裂的气泡的索引
    burst = number % n_bubbles
    # 破裂气泡：改变位置，并置为0
    bubbles['position'][burst] = \
        np.random.uniform(0, 1, 2)
    bubbles['size'][burst] = 0
    # 重新生成气泡
    bubbles['growth'][burst] = \
        np.random.uniform(30, 150)
    bubbles['color'][burst] = \
        np.random.uniform(0, 1, 4)

    # 改变新气泡位置
    sc.set_offsets(bubbles['position'])
    # 修改大小
    sc.set_sizes(bubbles['size'])
    # 修改新气泡颜色
    sc.set_facecolor(bubbles['color'])

# 生成动画：每个10毫秒调用一次动画函数
anim = ma.FuncAnimation(mp.gcf(), update, interval=10)

mp.show()