ゲーミング円運動

はじめに

本記事は筆者が「ぬるぬる動くグラフが作りてえな～」と思って作ったものの副産物です。
解説に誤りがあるかもしれませんので見つけたら教えてください。

使用ライブラリ

・matplotlib
　- .animation
　- .pyplot

・numpy

ライブラリ説明

・matplotlib
言わずと知れたグラフ描画ライブラリです。

・.animation
グラフを更新するモジュールみたいです。

・.pyplot
グラフを描画するモジュールみたいです。

・numpy
言わずと知れた配列・数学関数のライブラリです。

ソースコード

gaming_circle.py

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

n = 50
arry = np.linspace(0, 2*np.pi, n)
x = np.cos(arry)
y = np.sin(arry)


fig, axes = plt.subplots()
ims = []
z = [0 for _ in range(n)]
cline = np.linspace(-1, 1, n)

axes.plot(x,y, color='0.5')
axes.plot(cline,z, color='0.9')
axes.plot(z,cline, color='0.9')
axes.set_xlabel('x')
axes.set_ylabel('y')

for i in range(n):

    p1 = axes.plot(x[i], y[i], marker = 'o', markersize = 20)
    p2 = axes.plot(x[i], 0, marker = 'o', markersize = 20)
    p3 = axes.plot(0, y[i], marker = 'o', markersize = 20)    
    ims.append(p1 + p2 + p3)

ani = animation.ArtistAnimation(fig, ims, interval=50)

plt.show()

実際に動いているとこです。

上から順に解説

import節は飛ばします

n = 50
arry = np.linspace(0, 2*np.pi, n)
x = np.cos(arry)
y = np.sin(arry)

円を描く準備をしています。
0~2πまでの数値を50分割で用意して、xy座標を求めます。

fig, axes = plt.subplots()
ims = []
z = [0 for _ in range(n)]
cline = np.linspace(-1, 1, n)

グラフの準備をしています。
fig, axes　はグラフの描画領域にあたるものです。
ims にはアニメーションのパーツとなるグラフを格納させます。
z と cline は背景の円と縦横線を描くための配列です。

axes.plot(x,y, color='0.5')
axes.plot(cline,z, color='0.9')
axes.plot(z,cline, color='0.9')
axes.set_xlabel('x')
axes.set_ylabel('y')

上の用意を元に背景等をセットしています。

for i in range(n):
    p1 = axes.plot(x[i], y[i], marker = 'o', markersize = 20)
    p2 = axes.plot(x[i], 0, marker = 'o', markersize = 20)
    p3 = axes.plot(0, y[i], marker = 'o', markersize = 20)    
    ims.append(p1 + p2 + p3)

グラフのパーツを作成しています。
p1,p2,p3はそれぞれゲーミング円運動と写像を１ステップ１フレームで作成します。
それをimsに格納していきます。

ani = animation.ArtistAnimation(fig, ims, interval=50)
plt.show()

グラフを表示させます。
ani で描くグラフと更新頻度を設定し、plt.show()で表示します。

また、

ani.save('party_plot.gif', writer='pillow')

と追加することで簡単にGIF化できます。

おわりに

クソアプリの元にできそうな気がするんですが、もう一つ何か欲しいですね。
パッと思いつくのは例のゲーミング鳥あたりですが、関数ゲーミング鳥は先駆者がいらっしゃいました。
私は発想力が貧困なので今はこれが限界です。
何か思いついたら追記するかもしれません。