3D 旋转和随机游走的动画

以 3D 光谱布局绘制图的 3D 图动画示例。遵循 https://gallery.sphinx-doc.cn/stable/auto_examples/plot_8_animations.html，使用初始图的帧旋转（如 https://matplotlib.net.cn/stable/api/animation_api.html 中所述），或完全重绘帧以绘制图上的随机游走。

在本地运行时，需要在两个示例中将带有 'plt.show()' 的注释行取消注释。

import numpy as np
import networkx as nx
import random
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib import animation

定义要绘制的图。

选择一个在 3D 中看起来不错的图。

G = nx.dodecahedral_graph()
pos = nx.spectral_layout(G, dim=3)
nodes = np.array([pos[v] for v in G])
edges = np.array([(pos[u], pos[v]) for u, v in G.edges()])

旋转 3D 图动画。

在此示例中，帧更新仅是对给定 3D 图的旋转。

def init():
    ax.scatter(*nodes.T, alpha=0.2, s=100, color="blue")
    for vizedge in edges:
        ax.plot(*vizedge.T, color="gray")
    ax.grid(False)
    ax.set_axis_off()
    plt.tight_layout()
    return


def _frame_update(index):
    ax.view_init(index * 0.2, index * 0.5)
    return


fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection="3d")

ani = animation.FuncAnimation(
    fig,
    _frame_update,
    init_func=init,
    interval=50,
    cache_frame_data=False,
    frames=100,
)
# plt.show()

一次 循环 反射

旋转 3D 图上的随机游走动画。

帧更新也可以在每一帧中绘制新图，这提供了极致的灵活性，但以性能损失为代价。

def _frame_update(index):
    ax.clear()
    ax.scatter(*nodes.T, alpha=0.2, s=100, color="blue")
    for vizedge in edges:
        ax.plot(*vizedge.T, color="gray")
    neighbors = list(G.neighbors(node[0]))
    if index % 5 == 0:
        node[0] = random.choice(neighbors)
    node0 = nodes[node[0]]
    ax.scatter(*node0, alpha=1, marker="s", color="red", s=100)
    ax.view_init(index * 0.2, index * 0.5)
    ax.grid(False)
    ax.set_axis_off()
    plt.tight_layout()
    return


fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection="3d")
ax.grid(False)
ax.set_axis_off()
plt.tight_layout()
node = [0]
ani = animation.FuncAnimation(
    fig,
    _frame_update,
    interval=50,
    cache_frame_data=False,
    frames=100,
)
# plt.show()

一次 循环 反射