Mayavi通过Moviepy输出动画

1，准备

首先得安装Mayavi，看我之前的帖子，链接。

然后安装Moviepy，pip install moviepy. 关于Moviepy怎么用，可以见官网。

2，思路

通过Mayavi绘制每一帧的图片，然后Moviepy获取到每一帧，生成视频文件。

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先创建一个图片
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把这个图片创建为一个动画，并保存
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)
    #下面两句很重要
    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，很多地方提供了类似于上面的代码，但是运行时会报错：“ValueError: cannot reshape array of size 12 into shape (0,0,3)”

解决办法是在 返回screenshot()前添加两行代码

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

运行结果如下

 4，示例二

将我之前博客中的例子转换成动画

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个点坐标
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数组只移动一位，点的颜色也就会变换
    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时长
animation = VideoClip(make_frame, duration=duration)
# fps帧率
animation.write_gif('rot.gif', fps=3)

本来小球的颜色是由s变量控制的，每一帧将s数组中的数平移一位，这样颜色点的颜色就能变化了。每一秒3帧，mlab.view控制相机变换。

运行结果如下

 PS: Matplotlib输出动画

与Mayavi输出动画思路是一模一样的，区别在于返回每一帧图像的函数不同。

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)

运行结果：