用Python制作直方图的动画

Question

我正在尝试随着时间的推移绘制直方图的动画，到目前为止，我得到的代码如下：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import time
plt.ion()
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111)

alphab = ['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F']
frequencies = [1, 44, 12, 11, 2, 10]

pos = np.arange(len(alphab))
width = 1.0     # gives histogram aspect to the bar diagram
ax.set_xticks(pos + (width / 2))
ax.set_xticklabels(alphab)
for bin_idx in np.linspace(0,1000000,100000000):
     t = time.time()
     #Here we just change the first bin, so it increases through the animation.
     frequencies[0] = bin_idx
     line1 =plt.bar(pos, frequencies, width, color='r')
     plt.draw()
     elapsed = time.time() - t
     print elapsed

代码可以工作，但是输出显示在经过一些迭代之后，它会变得比开始时慢得多。有没有一种方法可以加快速度，我们想实时更新它，它运行的过程相当快。在

另外，需要注意的是，我不需要后期处理的动画，我们需要实时更新，所以直方图动画示例不适用于这个特定的过程。在

谢谢

Answer 1

我认为您的代码会变慢，因为您没有清除数字，所以每次迭代都会在另一个上面重复柱状图。在

在line1 = ...之前添加一个plt.clf()调用将清除现有的图形。在

Answer 2

如果您有较新版本的Matplotlib，则有一个^{} class，它可以帮助减少一些锅炉板代码。（例如，See this page）非常快（~52帧每秒）：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation
import timeit

clock = timeit.default_timer

fig, ax = plt.subplots()

alphab = ['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F']
frequencies = [1, 44, 12, 11, 2, 10]

pos = np.arange(len(alphab))
width = 1.0     # gives histogram aspect to the bar diagram
ax.set_xticks(pos + (width / 2))
ax.set_xticklabels(alphab)

rects = plt.bar(pos, frequencies, width, color='r')
start = clock()

def animate(arg, rects):
    frameno, frequencies = arg
    for rect, f in zip(rects, frequencies):
        rect.set_height(f)
    print("FPS: {:.2f}".format(frameno / (clock() - start))) 

def step():
    for frame, bin_idx in enumerate(np.linspace(0,1000000,100000000), 1):
        #Here we just change the first bin, so it increases through the animation.
        frequencies[0] = bin_idx
        yield frame, frequencies


ani = animation.FuncAnimation(fig, animate, step, interval=10,
                              repeat=False, blit=False, fargs=(rects,))
plt.show()

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如果没有更新版本的Matplotlib，这里有一个旧的方法。速度稍慢（~45帧每秒）：

不要在循环的每次迭代中调用plt.bar。相反，只需调用一次，保存rects返回值，然后调用set_height在循环的后续迭代中修改这些{}的高度。这个技巧（和其他技巧）在Matplotlib Animations Cookbook中解释。在

^{pr2}$

作为比较，在我的机器上，将plt.clf添加到原始代码中，大约达到每秒12帧。在

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关于时间安排的一些评论：

通过计算每次通过循环的非常小的时间差，无法获得精确的测量结果。至少在我的电脑上，time.time()的时间分辨率不够好。通过测量一个开始时间并计算开始时间和当前时间之间的大时间差，然后除以帧数，可以得到更精确的测量结果。在

我还将time.time改为timeit.default_timer。在Unix计算机上这两者是相同的，但是在Windows计算机上，timeit.default_timer被设置为time.clock。因此，timeit.default_timer为每个平台选择更精确的计时器。在