Python - สร้าง Animation 3D ด้วย Matplotlib

สร้าง Animation 3D โดยใช้ mpl_toolkits.mplot3d.Axes3D และ matplotlib.animation.FuncAnimation

ขั้นตอน

1. Import: Axes3D, animation
2. สร้างข้อมูล Parametric: t, x=cos(t)-1, y=0.5*(cos(2t)-1), z=t
3. สร้าง Figure และ 3D Axes
4. ปิด Axis: ax.axis('off')
5. Plot เส้นเริ่มต้น
6. กำหนดฟังก์ชัน animate(num, data, line) อัปเดตข้อมูลและสี
7. สร้าง Animation: FuncAnimation(fig, animate, frames=N, fargs=(data, line), interval=50)
8. plt.show()

ตัวอย่างโค้ด

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D

plt.rcParams["figure.figsize"] = [7.00, 3.50]
plt.rcParams["figure.autolayout"] = True

def animate(num, data, line):
    colors = ['#1f77b4', '#ff7f0e', '#2ca02c', '#d62728', '#9467bd',
              '#8c564b', '#e377c2', '#7f7f7f', '#bcbd22', '#17becf']
    line.set_color(colors[num % len(colors)])
    line.set_alpha(0.7)
    line.set_data(data[0:2, :num])
    line.set_3d_properties(data[2, :num])
    return line

t = np.arange(0, 20, 0.2)
x = np.cos(t) - 1
y = 1 / 2 * (np.cos(2 * t) - 1)
data = np.array([x, y, t])
N = len(t)

fig = plt.figure()
ax = Axes3D(fig)
ax.axis('off')

line, = plt.plot(data[0], data[1], data[2], lw=7, c='red')

line_ani = animation.FuncAnimation(fig, animate, frames=N,
                                   fargs=(data, line), interval=50, blit=False)

plt.show()

คำอธิบาย

• set_data(x, y) และ set_3d_properties(z) อัปเดตพิกัดเส้น
• frames=N จำนวนเฟรม = จำนวนจุดข้อมูล
• interval=50 ms ต่อเฟรม (20 FPS)
• สีเปลี่ยนทุกเฟรมตาม List Colors
• บันทึกเป็น GIF: line_ani.save('3d.gif', writer='pillow')