Jupyter中的内联动画

Question

我有一个Python动画脚本（使用Matplotlib的funcAnimation），在Spyder中可以运行但在Jupyter中却不行。我尝试过添加“％matplotlib inline”和将Matplotlib后端更改为“Qt4agg”等各种建议，但都没有成功。我还尝试了运行几个示例动画（来自Jupyter教程），但都无法正常工作。有时会出现错误消息，有时绘图出现，但没有动画效果。顺便说一下，我已经使用“％matplotlib inline”使pyplot.plot（）起作用。

是否有人知道一个工作良好的Jupyter笔记本，其中包含使用funcAnimation的简单内联动画示例。

［注意：我使用的是Windows 7］

- Ari Herman

Answer 1

笔记本后端

“内嵌”表示图表以png格式显示。这些png图像无法进行动画处理。虽然原则上可以通过不断替换png图像来构建动画，但这可能是不可取的。

一种解决方案是使用笔记本后端，它与FuncAnimation完全兼容，因为它自己呈现matplotlib图。

%matplotlib notebook

JavaScript动画

从matplotlib 2.1开始，我们可以使用JavaScript创建动画。这类似于ani.to_html5()的解决方案，但它不需要任何视频编解码器。

from IPython.display import HTML
HTML(ani.to_jshtml())

一些完整的示例：

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

t = np.linspace(0,2*np.pi)
x = np.sin(t)

fig, ax = plt.subplots()
ax.axis([0,2*np.pi,-1,1])
l, = ax.plot([],[])

def animate(i):
    l.set_data(t[:i], x[:i])

ani = matplotlib.animation.FuncAnimation(fig, animate, frames=len(t))

from IPython.display import HTML
HTML(ani.to_jshtml())

另外，将jsanimation设为显示动画的默认选项。

plt.rcParams["animation.html"] = "jshtml"

最后只需简单地声明ani以获得动画。

此外，请参见此答案以获取完整概述。

- ImportanceOfBeingErnest

---

AttributeError: 'FuncAnimation'对象没有'to_jshtml'属性。 - ctrl-alt-delor

to_jshtml 函数是在 matplotlib 2.1.0 版本中添加的： https://matplotlib.org/users/prev_whats_new/whats_new_2.1.0.html !pip install matplotlib --upgrade - Salain

当我将示例程序复制到网络中时，第一次执行它时可以正常运行。第二次返回动画和一个空图，但我似乎无法摆脱它。它是从哪里来的？ - Alice Schwarze

请将 plt.close() 放在 ani = ... 的声明后面，以消除初始图。第二个 ani 然后启动动画。 - hahnec

我该如何制作一个成功的HTML文件来展示动画呢？我尝试过jupyter nbconvert --html <notebook.ipyb>，但是它没有显示任何输出。 - Gabe Morris

Answer 2

在此教程中有一个简单的示例，链接如下：http://louistiao.me/posts/notebooks/embedding-matplotlib-animations-in-jupyter-notebooks/

总之，为了实现上述教程，你需要像这样做：

from matplotlib import animation
from IPython.display import HTML

# <insert animation setup code here>

anim = animation.FuncAnimation()  # With arguments of course!
HTML(anim.to_html5_video())

然而...

我在让它工作上遇到了很多麻烦。实际上，问题在于上述内容使用（默认）ffmpeg和x264编解码器来处理视频，但这些在我的机器上配置不正确。解决方法是卸载它们，并从源代码重新构建它们以获得正确的配置。有关更多详细信息，请参见我提出的问题，Andrew Heusser给出了一个有效的答案：Animations in ipython (jupyter) notebook - ValueError: I/O operation on closed file

因此，首先尝试上述的to_html5_video解决方案，如果它不起作用，还可以尝试卸载/重建ffmpeg和x264。

- Biggsy

Answer 3

另一种选择：

import matplotlib.animation
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
plt.rcParams["animation.html"] = "jshtml"
plt.rcParams['figure.dpi'] = 150  
plt.ioff()
fig, ax = plt.subplots()

x= np.linspace(0,10,100)
def animate(t):
    plt.cla()
    plt.plot(x-t,x)
    plt.xlim(0,10)

matplotlib.animation.FuncAnimation(fig, animate, frames=10)

- Kolibril

---

由于某些原因，这会分别提供静态图像和动画。 - Coddy

@Coddy 添加 %matplotlib inline 后，代码将输出动画而不是静态图像。 - undefined

Answer 4

以下是我从多个来源（包括官方示例）整理出来的答案。我已经测试了最新版本的Jupyter和Python。

• 下载FFmpeg (http://ffmpeg.zeranoe.com/builds/)。
• 安装FFmpeg，确保您更新了环境变量 (http://www.wikihow.com/Install-FFmpeg-on-Windows)。
• 在下面的Jupyter脚本中运行。唯一需要修改的变量是imageList，它是图片的列表（输入）。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation
from IPython.display import HTML

#=========================================
# Create Fake Images using Numpy 
# You don't need this in your code as you have your own imageList.
# This is used as an example.

imageList = []
x = np.linspace(0, 2 * np.pi, 120)
y = np.linspace(0, 2 * np.pi, 100).reshape(-1, 1)
for i in range(60):
    x += np.pi / 15.
    y += np.pi / 20.
    imageList.append(np.sin(x) + np.cos(y))

#=========================================
# Animate Fake Images (in Jupyter)

def getImageFromList(x):
    return imageList[x]

fig = plt.figure(figsize=(10, 10))
ims = []
for i in range(len(imageList)):
    im = plt.imshow(getImageFromList(i), animated=True)
    ims.append([im])

ani = animation.ArtistAnimation(fig, ims, interval=50, blit=True, repeat_delay=1000)
plt.close()

# Show the animation
HTML(ani.to_html5_video())

#=========================================
# Save animation as video (if required)
# ani.save('dynamic_images.mp4')

- MosGeo

Answer 5

如果您有一组图像，并希望通过它们进行动画制作，可以使用以下代码：

from keras.preprocessing.image import load_img, img_to_array
from matplotlib import animation
from IPython.display import HTML
import glob

%matplotlib inline

def plot_images(img_list):
  def init():
    img.set_data(img_list[0])
    return (img,)

  def animate(i):
    img.set_data(img_list[i])
    return (img,)

  fig = figure()
  ax = fig.gca()
  img = ax.imshow(img_list[0])
  anim = animation.FuncAnimation(fig, animate, init_func=init,
                                 frames=len(img_list), interval=20, blit=True)
  return anim

imgs = [img_to_array(load_img(i)) for i in glob.glob('*.jpg')]

HTML(plot_images(imgs).to_html5_video())

- duhaime

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为了使其正常工作，您需要将ffmpeg下载到您的操作系统中，然后使用plt.rcParams['animation.ffmpeg_path'] = '/usr/bin/ffmpeg'。请将/usr/bin/ffmpeg'替换为您操作系统中ffmpeg二进制文件的路径。 - Ruthvik Vaila

Answer 6

感谢Kolibril。我终于可以在Jupyter和Google Colab上运行动画了。 我修改了一些代码，生成了随机线条的动画。

import matplotlib.animation
import matplotlib.pyplot as plt
from itertools import count
import random

plt.rcParams["animation.html"] = "jshtml"
plt.rcParams['figure.dpi'] = 150  

fig, ax = plt.subplots()
x_value = []
y_value = []
index = count();
def animate(t):
    x_value.append(next(index))
    y_value.append(random.randint(0,10))
    ax.cla()
    ax.plot(x_value,y_value)
    ax.set_xlim(0,10)

matplotlib.animation.FuncAnimation(fig, animate, frames=10, interval = 500)

在此输入图片描述

- Chakrit Smarnrak