# 动画直方图

使用路径补丁为动画直方图绘制一堆矩形。

import numpy as np

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.patches as patches
import matplotlib.path as path
import matplotlib.animation as animation

# Fixing random state for reproducibility
np.random.seed(19680801)

# histogram our data with numpy
data = np.random.randn(1000)
n, bins = np.histogram(data, 100)

# get the corners of the rectangles for the histogram
left = np.array(bins[:-1])
right = np.array(bins[1:])
bottom = np.zeros(len(left))
top = bottom + n
nrects = len(left)

这里有一个棘手的部分 - 我们必须为每个rect使用 plt.Path.MOVETOplt.Path.LINETOplt.Path.CLOSEPOLY设置顶点和路径代码数组。

  • 每个矩形我们需要1个 MOVETO,它设置了初始点。
  • 我们需要3个LINETO,它告诉Matplotlib从顶点1到顶点2,v2到v3和v3到v4绘制线。
  • 然后我们需要一个CLOSEPOLY,它告诉Matplotlib从v4到我们的初始顶点(MOVETO顶点)绘制一条线,以便关闭多边形。

**注意:**CLOSEPOLY的顶点被忽略,但我们仍然需要在verts数组中使用占位符来保持代码与顶点对齐。

nverts = nrects * (1 + 3 + 1)
verts = np.zeros((nverts, 2))
codes = np.ones(nverts, int) * path.Path.LINETO
codes[0::5] = path.Path.MOVETO
codes[4::5] = path.Path.CLOSEPOLY
verts[0::5, 0] = left
verts[0::5, 1] = bottom
verts[1::5, 0] = left
verts[1::5, 1] = top
verts[2::5, 0] = right
verts[2::5, 1] = top
verts[3::5, 0] = right
verts[3::5, 1] = bottom

为了给直方图设置动画,我们需要一个动画函数,它生成一组随机数字并更新直方图顶点的位置(在这种情况下,只有每个矩形的高度)。 补丁最终将成为补丁对象。

patch = None


def animate(i):
    # simulate new data coming in
    data = np.random.randn(1000)
    n, bins = np.histogram(data, 100)
    top = bottom + n
    verts[1::5, 1] = top
    verts[2::5, 1] = top
    return [patch, ]

现在我们使用顶点和代码为直方图构建Path和Patch实例。 我们将补丁添加到Axes实例,并使用我们的animate函数设置FuncAnimation

fig, ax = plt.subplots()
barpath = path.Path(verts, codes)
patch = patches.PathPatch(
    barpath, facecolor='green', edgecolor='yellow', alpha=0.5)
ax.add_patch(patch)

ax.set_xlim(left[0], right[-1])
ax.set_ylim(bottom.min(), top.max())

ani = animation.FuncAnimation(fig, animate, 100, repeat=False, blit=True)
plt.show()

动画直方图示例

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