Matplotlib 3Dスキャッタアニメーション

Question

私はスタークラスタ内の位置をグラフ表示しています。私のデータは時間インデックスとともにx、y、z位置のデータフレームにあります。

3次元散布図を作成でき、回転プロットを作成しようとしていましたが、やや成功しましたが、アニメーションAPIを苦労しました。

"update_graph"関数が単に新しいax.scatter（）を返す場合、グラフ全体を再構築しない限り、古いものはプロットされたままです。それは非効率的だ。また、インターバルをかなり高く設定するか、アニメーションを1フレームおきにスキップする必要があるため、パフォーマンスが悪いと言います。最後に、私は3D散布図のイテレータを得ることができないので、 "blit = False"を使用するように強制されます。どうやら、 "graph.set_data（）"は機能せず、 "graph.set_3d_properties"を使うことができますが、これは新しいz座標のみを許可します。

は、だから私は一緒に石畳いるcluuge--私は100ポイント（データ=データ[data.id < 100]）

をプロットしています。また

（私が使用したデータは下へ https://www.kaggle.com/mariopasquato/star-cluster-simulations スクロールです）次のように

マイ（作業）コードである：

def update_graph(num): 
    ax = p3.Axes3D(fig) 
    ax.set_xlim3d([-5.0, 5.0]) 
    ax.set_xlabel('X') 
    ax.set_ylim3d([-5.0, 5.0]) 
    ax.set_ylabel('Y') 
    ax.set_zlim3d([-5.0, 5.0]) 
    ax.set_zlabel('Z') 
    title='3D Test, Time='+str(num*100) 
    ax.set_title(title) 
    sample=data0[data0['time']==num*100] 
    x=sample.x 
    y=sample.y 
    z=sample.z 
    graph=ax.scatter(x,y,z) 
    return(graph) 

fig = plt.figure() 
ax = p3.Axes3D(fig) 

# Setting the axes properties 
ax.set_xlim3d([-5.0, 5.0]) 
ax.set_xlabel('X') 
ax.set_ylim3d([-5.0, 5.0]) 
ax.set_ylabel('Y') 
ax.set_zlim3d([-5.0, 5.0]) 
ax.set_zlabel('Z') 
ax.set_title('3D Test') 
data=data0[data0['time']==0] 
x=data.x 
y=data.y 
z=data.z 
graph=ax.scatter(x,y,z) 

# Creating the Animation object 
line_ani = animation.FuncAnimation(fig, update_graph, 19, 
           interval=350, blit=False) 
plt.show() 

Answer 1

3Dで散布図はmpl_toolkits.mplot3d.art3d.Path3DCollectionオブジェクトです。これにより、タイル(x,y,z)をホストする属性_offsets3dが提供され、スキャッタポイントの座標を更新するために使用できます。したがって、アニメーションの反復ごとにプロット全体を作成するのではなく、その点を更新するだけで有益な場合があります。

以下は、これを行う方法の実例です。

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


a = np.random.rand(2000, 3)*10 
t = np.array([np.ones(100)*i for i in range(20)]).flatten() 
df = pd.DataFrame({"time": t ,"x" : a[:,0], "y" : a[:,1], "z" : a[:,2]}) 

def update_graph(num): 
    data=df[df['time']==num] 
    graph._offsets3d = (data.x, data.y, data.z) 
    title.set_text('3D Test, time={}'.format(num)) 


fig = plt.figure() 
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d') 
title = ax.set_title('3D Test') 

data=df[df['time']==0] 
graph = ax.scatter(data.x, data.y, data.z) 

ani = matplotlib.animation.FuncAnimation(fig, update_graph, 19, 
           interval=40, blit=False) 

plt.show() 

このソリューションでは、ブリッティングができません。ただし、使用状況によっては、散布図をまったく使用する必要はありません。 通常のplotを使用することも同様に可能であり、以下の例のように、ブリッティングが可能です。 Jupyterノートブックを使用している場合

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


a = np.random.rand(2000, 3)*10 
t = np.array([np.ones(100)*i for i in range(20)]).flatten() 
df = pd.DataFrame({"time": t ,"x" : a[:,0], "y" : a[:,1], "z" : a[:,2]}) 

def update_graph(num): 
    data=df[df['time']==num] 
    graph.set_data (data.x, data.y) 
    graph.set_3d_properties(data.z) 
    title.set_text('3D Test, time={}'.format(num)) 
    return title, graph, 


fig = plt.figure() 
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d') 
title = ax.set_title('3D Test') 

data=df[df['time']==0] 
graph, = ax.plot(data.x, data.y, data.z, linestyle="", marker="o") 

ani = matplotlib.animation.FuncAnimation(fig, update_graph, 19, 
           interval=40, blit=True) 

plt.show() 

Answer 2

は%matplotlib notebookが%matplotlib inlineを使用していない使用することを忘れないでください。