Matplotlib 动画在 IPython Notebook 中不起作用（空白图）

Question

我尝试了多个动画示例代码，但其中任何一个都无法正常工作。这是我从 Matplotlib 文档中尝试过的一个基本方法：

"""
A simple example of an animated plot
"""
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation

fig, ax = plt.subplots()

x = np.arange(0, 2*np.pi, 0.01)        # x-array
line, = ax.plot(x, np.sin(x))

def animate(i):
    line.set_ydata(np.sin(x+i/10.0))  # update the data
    return line,

#Init only required for blitting to give a clean slate.
def init():
    line.set_ydata(np.ma.array(x, mask=True))
    return line,

ani = animation.FuncAnimation(fig, animate, np.arange(1, 200), init_func=init,
    interval=25, blit=True)
plt.show()

当我在 IPython Notebook 中执行上述操作时，我只看到生成了一个空白图。我已经尝试使用多个浏览器（Chrome、FF、IE）从多台服务器（包括 Wakari）、多台机器上运行它。

我可以将动画保存为 mp4 文件，播放时看起来不错。

感谢任何帮助！

Answer 1

总结您的选择：

• 在循环中使用display 使用IPython.display.display(fig) 在输出中显示一个数字。使用循环，您可能希望在显示新图形之前清除输出。请注意，这种技术通常不会给出那么平滑的结果。因此，我建议使用以下任何一种。

  import matplotlib.pyplot as plt
  import matplotlib.animation
  import numpy as np
  from IPython.display import display, clear_output
  
  t = np.linspace(0,2*np.pi)
  x = np.sin(t)
  
  fig, ax = plt.subplots()
  l, = ax.plot([0,2*np.pi],[-1,1])
  
  animate = lambda i: l.set_data(t[:i], x[:i])
  
  for i in range(len(x)):
  animate(i)
  clear_output(wait=True)
  display(fig)
  
  plt.show()

• %matplotlib notebook 使用 IPython 魔术%matplotlib notebook 将后端设置为笔记本后端。这将使图形保持活动状态，而不是显示静态 png 文件，因此还可以显示动画。
  完整示例：

  %matplotlib notebook
  import matplotlib.pyplot as plt
  import matplotlib.animation
  import numpy as np
  
  t = np.linspace(0,2*np.pi)
  x = np.sin(t)
  
  fig, ax = plt.subplots()
  l, = ax.plot([0,2*np.pi],[-1,1])
  
  animate = lambda i: l.set_data(t[:i], x[:i])
  
  ani = matplotlib.animation.FuncAnimation(fig, animate, frames=len(t))
  
  plt.show()

• %matplotlib tk 使用 IPython 魔术%matplotlib tk 将后端设置为 tk 后端。这将在一个新的绘图窗口中打开图形，该窗口是交互式的，因此也可以显示动画。
  完整示例：

  %matplotlib tk
  import matplotlib.pyplot as plt
  import matplotlib.animation
  import numpy as np
  
  t = np.linspace(0,2*np.pi)
  x = np.sin(t)
  
  fig, ax = plt.subplots()
  l, = ax.plot([0,2*np.pi],[-1,1])
  
  animate = lambda i: l.set_data(t[:i], x[:i])
  
  ani = matplotlib.animation.FuncAnimation(fig, animate, frames=len(t))
  
  plt.show()

• 将动画转换为 mp4 视频：

  from IPython.display import HTML
  HTML(ani.to_html5_video())
  

  或在笔记本的开头使用plt.rcParams["animation.html"] = "html5"。 这将需要 ffmpeg 视频编解码器可用于转换为 HTML5 视频。然后内嵌显示视频。因此，这与%matplotlib inline 后端兼容。完整示例：

  %matplotlib inline
  import matplotlib.pyplot as plt
  plt.rcParams["animation.html"] = "html5"
  import matplotlib.animation
  import numpy as np
  
  t = np.linspace(0,2*np.pi)
  x = np.sin(t)
  
  fig, ax = plt.subplots()
  l, = ax.plot([0,2*np.pi],[-1,1])
  
  animate = lambda i: l.set_data(t[:i], x[:i])
  
  ani = matplotlib.animation.FuncAnimation(fig, animate, frames=len(t))
  ani

  %matplotlib inline
  import matplotlib.pyplot as plt
  import matplotlib.animation
  import numpy as np
  
  t = np.linspace(0,2*np.pi)
  x = np.sin(t)
  
  fig, ax = plt.subplots()
  l, = ax.plot([0,2*np.pi],[-1,1])
  
  animate = lambda i: l.set_data(t[:i], x[:i])
  
  ani = matplotlib.animation.FuncAnimation(fig, animate, frames=len(t))
  
  from IPython.display import HTML
  HTML(ani.to_html5_video())

• 将动画转换为 JavaScript：

  from IPython.display import HTML
  HTML(ani.to_jshtml())
  

  或在笔记本的开头使用plt.rcParams["animation.html"] = "jshtml"。 这会将动画显示为带有 JavaScript 的 HTML。这与大多数新浏览器以及%matplotlib inline 后端高度兼容。它在 matplotlib 2.1 或更高版本中可用。
  完整示例：

  %matplotlib inline
  import matplotlib.pyplot as plt
  plt.rcParams["animation.html"] = "jshtml"
  import matplotlib.animation
  import numpy as np
  
  t = np.linspace(0,2*np.pi)
  x = np.sin(t)
  
  fig, ax = plt.subplots()
  l, = ax.plot([0,2*np.pi],[-1,1])
  
  animate = lambda i: l.set_data(t[:i], x[:i])
  
  ani = matplotlib.animation.FuncAnimation(fig, animate, frames=len(t))
  ani

  %matplotlib inline
  import matplotlib.pyplot as plt
  import matplotlib.animation
  import numpy as np
  
  t = np.linspace(0,2*np.pi)
  x = np.sin(t)
  
  fig, ax = plt.subplots()
  l, = ax.plot([0,2*np.pi],[-1,1])
  
  animate = lambda i: l.set_data(t[:i], x[:i])
  
  ani = matplotlib.animation.FuncAnimation(fig, animate, frames=len(t))
  
  from IPython.display import HTML
  HTML(ani.to_jshtml())

Answer 2

根据这个answer，您可以在IPython notebook 中获得动画（和完整的交互支持），通过%matplotlib nbagg 启用nbagg 后端。

Answer 3

直到刚才我还遇到了和你一样的问题。我是一个完全的新手，所以 tcaswell 的回答对我来说有点神秘。也许你明白了他的意思或找到了你自己的解决方案。如果你还没有，我会把它放在这里。

我搜索了“matplotlib 内联数字”并找到了this 站点，其中提到您必须启用 matplotlib 模式。不幸的是，仅仅使用%maplotlib 根本没有帮助。

然后我在云雀上的 IPython 控制台中输入了%matplotlib qt，它现在工作得很好，尽管绘图出现在一个单独的窗口中。

Answer 4

我也遇到了这个问题，发现我需要了解 matplotlib 后端的概念，如何启用特定的后端，以及哪些后端与 FuncAnimation 一起使用。我整理了一个ipython notebook，它解释了细节并总结了哪些后端可以在 Mac、Windows 和 wakari.io 上使用 FuncAnimation。该笔记本还总结了哪些后端与 ipython interact() 小部件一起使用，以及基本 matplotlib 绘图的绘图出现在哪里（内联或辅助窗口）。包含代码和说明，因此您可以重现任何结果。

最重要的是，您无法让使用 FuncAnimation 创建的动画在 ipython 笔记本中内联显示。但是，您可以让它显示在单独的窗口中。事实证明，我需要这个来为我本学期教的本科班创建可视化，虽然我更喜欢内联动画，但至少我能够创建一些有用的可视化来在课堂上展示。

Answer 5

动画结束时Jupyter中没有内嵌视频也会发生

HTML(ani.to_html5_video())

不在笔记本单元格的最后，因为输出会被抑制。

你可以按如下方式使用它

out = HTML(ani.to_html5_video())

只需在新单元格中输入`即可在线获取视频。