環境

MacOS Mojave
Julia version 1.0.3
Plots v0.23.0

Juliaのインストール手順は以前の記事参照。

手順

下記の３ステップで行います。

1. Animationオブジェクトの初期化

using Plots
anim = Animation()

2. フレームの保存

for i=1:100
    plt = plot(...)
    frame(anim, plt)
end

3. フレームからアニメーションへの変換（gif,mp4など）

gif(anim, "test.gif", fps = 30)

参照元：https://docs.juliaplots.org/latest/animations/

実例

複素関数 $w = z^3$を描いてみます。

$$
z = x + iy
$$

$$
z^3 = (x^3-3xy^2) + i(3x^2y-y^3)
$$

$u(x,y)$を実部、$v(x,y)$を虚部とすると、

$$
u(x,y) = x^3-3xy^2
$$

$$
v(x,y) = 3x^2y-y^3
$$

yを動かした時の曲線を、異なるxごとにグラフを描いてアニメーションで表示します。

#パッケージのインポート
using Plots
gr()

#uとvの定義
function u(x,y)
    return x^3 - 3*x*y^2
end
    
function v(x,y)
    return 3*y*x^2 - y^3
end

#yの範囲設定
y = [i*0.1 for i in -100:100]

#アニメーションのインスタンス生成
anim = Animation()

#xを-10から10まで0.5刻みで動かしてグラフを描き、フレーム画像として保存
for x0=-20:20
    x = x0*0.5
    u_result = map(u,[x for i in 1:length(y)],y)
    v_result = map(v,[x for i in 1:length(y)],y)
    plt = plot(u_result,v_result,label="x=$x",
                xlims=(-1000, 1000), ylims=(-500, 500),
                xlabel="u",ylabel="v")
    frame(anim, plt)
end

#gifに変換
gif(anim, "test.gif", fps = 5)

簡単ですね。

Jupyter上でも動くのが便利。

ちなみに重ね書きすると以下のようになります。

y = [i*0.1 for i in -100:100]

for x0=-20:20
    x = x0*0.5
    u_result = map(u,[x for i in 1:length(y)],y)
    v_result = map(v,[x for i in 1:length(y)],y)
    if x0==-20
            plot(u_result,v_result,label="x=$x",
                xlims=(-1000, 1000), ylims=(-500, 500),
                xlabel="u",ylabel="v")
    else
        plot!(u_result,v_result,label="x=$x",
                xlims=(-1000, 1000), ylims=(-500, 500),
                xlabel="u",ylabel="v")
    end
end
plot!(legend=:none)
savefig("test.png")

マクロを使った方法

@animateや@gifというマクロを使った方法もあるそうです。

参照元：https://docs.juliaplots.org/latest/animations/

anim = @animate for i=1:100
    plot(...)
end
gif(anim, "/tmp/anim_fps15.gif", fps = 15)

@gif for i=1:100
    plot(...)
end every 10

試していませんが、とりあえずメモ。

環境

手順

1. Animationオブジェクトの初期化

2. フレームの保存

3. フレームからアニメーションへの変換（gif,mp4など）

実例

マクロを使った方法

参考にしたページ