การสร้างวิดีโอจาก Python โดยไม่ต้องบันทึกเฟรมแต่ละเฟรมเป็นไฟล์

โดยใช้เมธอด FuncAnimation เราสามารถสร้างภาพเคลื่อนไหว (animation) ได้ เราจะสร้างฟังก์ชันที่ผู้ใช้กำหนดเองชื่อ update เพื่อเปลี่ยนตำแหน่งของอนุภาค (particles) ตลอดเวลา และในที่สุดเมธอดจะคืนค่าอินสแตนซ์ของ scatter plot

ขั้นตอน

• กำหนดตำแหน่งเริ่มต้น ความเร็ว แรง และขนาดของอนุภาค

• สร้าง Figure ใหม่ หรือเปิดใช้งาน Figure ที่มีอยู่ด้วย figsize=(7, 7)

• เพิ่มแกน (axes) ให้กับ Figure ปัจจุบัน และทำให้เป็นแกนปัจจุบัน พร้อมกำหนด xlim และ ylim

• วาด scatter plot สำหรับตำแหน่งเริ่มต้นของอนุภาค

• สร้างแอนิเมชันโดยการเรียกฟังก์ชัน func ซ้ำๆ เราสามารถส่งฟังก์ชันที่ผู้ใช้กำหนดเองซึ่งช่วยเปลี่ยนตำแหน่งอนุภาค ให้กับคลาส FuncAnimation

• แสดงกราฟด้วย plt.show()

ตัวอย่าง

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

dt = 0.005
n = 20
L = 1
particles = np.zeros(n, dtype=[("position", float, 2),
                                ("velocity", float, 2),
                                ("force", float, 2),
                                ("size", float, 1)])
particles["position"] = np.random.uniform(0, L, (n, 2))
particles["velocity"] = np.zeros((n, 2))
particles["size"] = 0.5 * np.ones(n)

fig = plt.figure(figsize=(7, 7))
ax = plt.axes(xlim=(0, L), ylim=(0, L))
scatter = ax.scatter(particles["position"][:, 0], particles["position"][:, 1])

def update(frame_number):
    particles["force"] = np.random.uniform(-2, 2., (n, 2))
    particles["velocity"] = particles["velocity"] + particles["force"] * dt
    particles["position"] = particles["position"] + particles["velocity"] * dt
    particles["position"] = particles["position"] % L
    scatter.set_offsets(particles["position"])
    return scatter,

anim = FuncAnimation(fig, update, interval=10)
plt.show()

ผลลัพธ์