本篇文章给大家分享的是有关怎么在python项目中动态生成一个波形曲线,小编觉得挺实用的,因此分享给大家学习,希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获,话不多说,跟着小编一起来看看吧。
用到的模块:
* matplotlib.pyplot
* matplotlib.animation.FuncAnimation
* numpy
三个圆的半径分别为:5, 2, 1。
三个点旋转的角频率分别为:1, 3, 5。
生成固定的圆——基础圆
xdata = np.linspace(0, 2 * np.pi, 50)
fig, ax = plt.subplots(1, 1, figsize=(8, 5))
b_cir = ax.plot(5 * np.cos(xdata), 5 * np.sin(xdata))
# 配置下画布
ax.spines['bottom'].set_visible(False) # 清除下脊
ax.spines['top'].set_visible(False) # 清除上脊
ax.spines['left'].set_visible(False) # 清除左脊
ax.spines['right'].set_visible(False) # 清除右脊
# 取消刻度和数字标签
ax.tick_params(bottom='off', left='off', labelbottom='off', labelleft='off')
生成第1个移动点
根据圆上点的坐标公式,更新点的位置:
x = r * cos(w * t) + a
y = r * sin(w * t) + b
def update(frame):
movX1 = 5 * np.cos(frame * 1)
movY1 = 5 * np.sin(frame * 1)
movp1.set_data(movX1, movY1) # 更新移动点数据
return movp1, # 还是得有','
ani = FuncAnimation(fig, update, frames=xdata, blit=True)
生成第1个移动圆
根据坐标系中任意位置上圆的公式,计算移动的圆。
c_sub1, = ax.plot([], [], animated=True)
# 修改 update 函数生成在基础圆上移动的圆
def update(frame):
# 计算移动点
# 计算移动圆
c_sub1X = 2 * np.cos(xdata) + movX1
c_sub1Y = 2 * np.sin(xdata) + movY1
# 更新移动点数据
c_sub1.set_data(c_sub1X, c_sub1Y)
return movp1, c_sub1,
生成第2个移动点和移动圆
生成的方式和前面的类似
movp2, = ax.plot([], [], 'ro', animated=True)
c_sub2, = ax.plot([], [], animated=True)
def update(frame):
# 计算第1个移动点和圆
# 计算第2个移动点和圆
movX2 = movX1 + 2 * np.cos(frame * 3)
movY2 = movY1 + 2 * np.sin(frame * 3)
c_sub2X = 1 * np.cos(xdata) + movX2
c_sub2Y = 1 * np.sin(xdata) + movY2
# 更新第1个移动点和圆
# 更新第2个移动点和圆
movp2.set_data(movX2, movY2)
c_sub2.set_data(c_sub2X, c_sub2Y)
return movp1, c_sub1, movp2, c_sub2,
生成波形曲线
生成的波形曲线,其实就是3个圆生成的正弦曲线的叠加值:
sineTotal = sine1 + sine2 + sine3
sine, = ax.plot(xdata + 10, np.zeros(50))
def update(frame):
# 计算第1个移动点和圆
# 计算第2个移动点和圆
# 计算波形曲线的 y 值
s = 5 * np.sin((xdata+frame) * 1) + \
2 * np.sin((xdata+frame) * 3) + \
1 * np.sin((xdata+frame) * 5)
# 更新第1个移动点和圆
# 更新第2个移动点和圆
# 更新波形曲线
sine.set_ydata(s)
return movp1, c_sub1, movp2, c_sub2, sine,
加条直线指示下
直线就是,第3个移动圆上的移动点与波形末端的连线。
movp3, = ax.plot([], [], 'ro', animated=True) # 添加第3个圆上的移动点
ln, = ax.plot([], [], animated=True)
def update(frame):
# 计算第1个移动点和圆
# 计算第2个移动点和圆
# 计算波形曲线的 y 值
# 计算第3个移动点
movX3 = movX2 + 1 * np.cos(frame * 5)
movY3 = movY2 + 1 * np.sin(frame * 5)
# 更新第1个移动点和圆
# 更新第2个移动点和圆
# 更新波形曲线
ln.set_data([movX3, 10 + 2 * np.pi], [movY3, movY3])
return movp1, c_sub1, movp2, c_sub2, sine, movp3, ln
保存 gif 动图
ani.save("multiSin.gif", writer='imagemagick', fps=200, dpi=50)
这里用到“imagemagick”来进行动图的保存。但在使用前需要配置些内容:
1. 安装 imagemagick,下载地址是:http://www.imagemagick.org/script/download.php;
2. 修改matplotlibrc文件进行配置,可通过下面语句查看文件存放路径:
import matplotlib
matplotlib.matplotlib_fname()
在文件末尾取消“animation.convert_path”的注释;
3. 修改__init__.py文件,打开文件后查找rcParams(),在下一行添加:
rcParams['animation.convert_path'] = '[imagemagick的安装路径]\\ImageMagick-7.0.8-Q16\\magick.exe'
在以前的imagemagick版本,有个文件是convert.exe,新版本这个文件取消了,功能整合到“magick.exe”中了。
以上就是怎么在python项目中动态生成一个波形曲线,小编相信有部分知识点可能是我们日常工作会见到或用到的。希望你能通过这篇文章学到更多知识。更多详情敬请关注天达云行业资讯频道。