什么工具可以画出动画网络图

Question

我想获得复杂图上随机游走概率分布的动画。我目前使用 Python 和 NetworkX 来操作图形和评估步行动态。

我的目标是制作一个动画（例如 GIF 文件），其中图形的每个节点的大小与其度数（或其他拓扑属性）成正比，颜色与标量属性（概率分布）成正比。 节点的大小和位置在时间上保持固定，但颜色会发生变化。

目前，我可以使用Gephi 在某个时刻绘制具有所需属性的图形，但我想知道如何制作动画，或者如何自动化生成图像的过程每次瞬间。

有人可以指出一些类似的参考吗？我还可以使用 Gephi 以外的其他可视化工具。实际上，理想情况下，我的所有工作流程都在 Python 中，而无需借助外部程序。

Answer 1

在 matplotlib 中使用 FuncAnimation 相当简单：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt; plt.close('all')
import networkx as nx
from matplotlib.animation import FuncAnimation

def animate_nodes(G, node_colors, pos=None, *args, **kwargs):

    # define graph layout if None given
    if pos is None:
        pos = nx.spring_layout(G)

    # draw graph
    nodes = nx.draw_networkx_nodes(G, pos, *args, **kwargs)
    edges = nx.draw_networkx_edges(G, pos, *args, **kwargs)
    plt.axis('off')

    def update(ii):
        # nodes are just markers returned by plt.scatter;
        # node color can hence be changed in the same way like marker colors
        nodes.set_array(node_colors[ii])
        return nodes,

    fig = plt.gcf()
    animation = FuncAnimation(fig, update, interval=50, frames=len(node_colors), blit=True)
    return animation

total_nodes = 10
graph = nx.complete_graph(total_nodes)
time_steps = 20
node_colors = np.random.randint(0, 100, size=(time_steps, total_nodes))

animation = animate_nodes(graph, node_colors)
animation.save('test.gif', writer='imagemagick', savefig_kwargs={'facecolor':'white'}, fps=0.5)