Python画图|极坐标下的散点图动态输出

【1】引言

前序已经学习过散点图输出和极坐标图输出，文章链接包括但不限于下述部分：

python画散点图|scatter()函数小试牛刀（入门级教程）_python ax.scatter-CSDN博客

【2】自主探索

在此基础上，我自主探索了极坐标下的散点图输出。

相关代码见：

python 复制代码

import matplotlib.pyplot as plt #引入画图模块
import numpy as np #引入计算模块

import matplotlib.animation as animation #引入动画模块

fig = plt.figure() #定义要画图
ax = fig.add_subplot(projection='polar') #定义要画极坐标图
#ax.set_xlim([0, 10])

scatters = ax.scatter(0, 2,5) #定义初始散点
x = np.linspace(0, 10,100) #定义自变量


def animate(i): #自定义动画函数
    ax.scatter(x[i], x[i]**2, 12*x[i]) #极坐标中的散点的坐标点(x[i], x[i]**2)，散点大小12*x[i]
    return scatters,

ani = animation.FuncAnimation(fig, animate) #输出动画

# To save the animation using Pillow as a gif
# writer = animation.PillowWriter(fps=15,
#                                 metadata=dict(artist='Me'),
#                                 bitrate=1800)
ani.save('polar-scatter.gif') #保存动画

plt.show() #输出图形

++图1++

【3】代码解读

具体的代码书写步骤为：

首先引入画图、计算和动画模块：

复制代码

import matplotlib.pyplot as plt #引入画图模块
import numpy as np #引入计算模块

import matplotlib.animation as animation #引入动画模块

然后定义画图，确认画极坐标图：

复制代码

fig = plt.figure() #定义要画图
ax = fig.add_subplot(projection='polar') #定义要画极坐标图

之后给出初始散点和自变量：

复制代码

scatters = ax.scatter(0, 2,5) #定义初始散点
x = np.linspace(0, 10,60) #定义自变量

然后定义一个动画函数：

复制代码

def animate(i): #自定义动画函数
    ax.scatter(x[i], x[i]**2, 120*x[i],cmap='blues_r') #极坐标中的散点的坐标点(x[i], x[i]**2)，散点大小12*x[i]
    return scatters,

最后调用动画模块输出图形：

复制代码

ani = animation.FuncAnimation(fig, animate) #输出动画

# To save the animation using Pillow as a gif
# writer = animation.PillowWriter(fps=15,
#                                 metadata=dict(artist='Me'),
#                                 bitrate=1800)
ani.save('polar-scatter.gif') #保存动画

plt.show() #输出图形

【4】代码优化

由于极坐标下，一个完整的圆周对应角度是360度即2π，因此将自变量的值设置为 $0,6.28$ 即可：

复制代码

x = np.linspace(0, 6.28,100) #定义自变量

然后为了多输出几个图形，定义动画函数为：

复制代码

def animate(i): #自定义动画函数
    ax.scatter(x[i],np.cos(x[i])) #弦长输出余弦
    ax.scatter(x[i], np.sin(x[i])) #弦长输出正弦
    ax.scatter(x[i],-np.cos(x[i])) #弦长输出余弦取负值
    return scatters,

此时运行代码的输出图像为：

图2

【5】代码完善

给极坐标的动图增加一个图名：

复制代码

ax.set_title('polar-scatter-aixmls')

++图3++

【6】总结

自主探索了极坐标散点动图绘制技巧。