Python 实现动态动画心形图

在抖音上刷到其他人用 matlab 实现的一个动态心形图，就想也用 Python 实现，摸索了两种实现方式，效果如下：

方法一：

• 利用循环，结合 pyplot 的 pause 与 clf 参数实现图像的动态刷新

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np


# type %matplotlib qt to shown figure in a separate window
x = np.linspace(-1.8, 1.8, 1000)
alpha = 1

while alpha <= 21:
    plt.xlim(-3, 3)
    plt.ylim(-2, 4)
    y = abs(x)**(2/3) + 0.9*np.sqrt(3.3 - x**2)*np.sin(alpha*(np.pi)*x)
    plt.plot(x, y)
    
    plt.text(-1.6, 3, r'$f(x)=x^{2/3}+0.9(3.3-x^2)^{1/2}\sin(\alpha\pi x)$')   
    alpha_s = str(round(alpha, 2))
    tx = plt.text(-0.5, 2.5, r'$\alpha=$' + alpha_s)
    plt.pause(0.02) # 停顿 0.02 s
    if alpha <= 20:
        alpha += 0.1
        plt.clf() # 清除当前图像
    else:
        break
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方法二：

• 利用 matplotlib 中的 animation 功能，通过不断更新图像的坐标数值，实现图像的动画效果
• animation 还能生成 gif 动图

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


def animate(alpha):
    x = np.linspace(-1.8,1.8,1000)
    y = abs(x)**(2/3) + 0.9*np.sqrt(3.3 - x**2)*np.sin(alpha*(np.pi)*x)
    PLOT.set_data(x, y)
    time_text.set_text(r'$\alpha$ = ' + str(round(alpha, 2)))
    return PLOT, time_text

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, xlim=(-2.5, 2.5), ylim=(-2, 4)) # or plt.subplot
PLOT, = ax.plot([], []) # return all the lines
plt.text(-1.2, 3, r'$f(x)=x^{2/3}+0.9(3.3-x^2)^{1/2}\sin(\alpha\pi x)$') 
time_text = ax.text(-0.45, 2.5,'') # transform = ax.transAxes

ani = FuncAnimation(fig, animate, frames = np.arange(1, 20.1, 0.1), interval = 20, repeat = False)
ani.save("heart.gif") # 保存图像为 1 个 gif 文件
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