Mayavi通過Moviepy輸出動畫

1，准備

首先得安裝Mayavi，看我之前的帖子，鏈接。

然后安裝Moviepy，pip install moviepy. 關於Moviepy怎么用，可以見官網。

2，思路

通過Mayavi繪制每一幀的圖片，然后Moviepy獲取到每一幀，生成視頻文件。

3，示例

import numpy as np
import mayavi.mlab as mlab
import  moviepy.editor as mpy

duration= 2 # duration of the animation in seconds (it will loop)

# 使用MAYAVI先創建一個圖片
fig_myv = mlab.figure(size=(220,220), bgcolor=(1,1,1))
X, Y = np.linspace(-2,2,200), np.linspace(-2,2,200)
XX, YY = np.meshgrid(X,Y)
ZZ = lambda d: np.sinc(XX**2+YY**2)+np.sin(XX+d)

# 使用MoviePy把這個圖片創建為一個動畫，並保存
def make_frame(t):
    mlab.clf() # clear the figure (to reset the colors)
    mlab.mesh(YY,XX,ZZ(2*np.pi*t/duration), figure=fig_myv)
    #下面兩句很重要
    f = mlab.gcf()
    f.scene._lift()
    return mlab.screenshot() #antialiased=True

animation = mpy.VideoClip(make_frame, duration=duration)
animation.write_gif("sinc.gif", fps=20)

值得注意的是，很多地方提供了類似於上面的代碼，但是運行時會報錯：“ValueError: cannot reshape array of size 12 into shape (0,0,3)”

解決辦法是在 返回screenshot()前添加兩行代碼

f = mlab.gcf()
f.scene._lift()

運行結果如下

 

 4，示例二

將我之前博客中的例子轉換成動畫

import mayavi.mlab as mlab
import numpy as np
from moviepy.editor import VideoClip

fig=mlab.figure(size=(200,200),bgcolor=(1.0,1.0,1.0))
duration = 5
#生成20個點坐標
t = np.linspace(0, 4 * np.pi, 20)
x = np.sin(2 * t)
y = np.cos(t)
z = np.cos(2 * t)
s = 2 + np.sin(t)

def make_frame(t):
    mlab.clf()
    # # s數組只移動一位，點的顏色也就會變換
    b = s[19]
    s[1:20]=s[0:19]
    s[0] = b
    f = mlab.gcf()
    f.scene._lift()
    mlab.points3d(x, y, z, s, mode="cube",scale_mode="none", colormap="spectral", scale_factor=.5)
    mlab.view(azimuth= 180*t/duration, distance=9) # camera angle
    return mlab.screenshot(antialiased=True)

# duration是gif時長
animation = VideoClip(make_frame, duration=duration)
# fps幀率
animation.write_gif('rot.gif', fps=3)

本來小球的顏色是由s變量控制的，每一幀將s數組中的數平移一位，這樣顏色點的顏色就能變化了。每一秒3幀，mlab.view控制相機變換。

運行結果如下

 PS: Matplotlib輸出動畫

與Mayavi輸出動畫思路是一模一樣的，區別在於返回每一幀圖像的函數不同。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from moviepy.editor import VideoClip
from moviepy.video.io.bindings import mplfig_to_npimage
 
x = np.linspace(-2, 2, 200)
 
duration = 2
 
fig,ax = plt.subplots()
def make_frame(t):
    ax.clear()
    ax.plot(x, np.sin(x**2) + np.sin(x + 2*np.pi/duration * t), lw=3)
    ax.set_ylim(-1.5, 2.5)
    return mplfig_to_npimage(fig)
 
animation = VideoClip(make_frame, duration=duration)
animation.write_gif("matplotlib.gif", fps=4)

運行結果：