在Python的matplotlib動畫包中演示轉發時間中心空間

Question

我想創建一個簡單的動畫，瞭解前向時間中心空間（FTCS）解決高斯速度分佈的磁通守恆方程有多糟糕（「Physics ... yeah ！「）。我寫了一個基於this tutorial的小動畫。我附上了下面的代碼。我對它感到滿意（因爲我對matplotlib的動畫包沒有什麼瞭解），但是我不能讓動畫足夠慢，以便我可以看到一些東西。

這歸結爲我不明白如何設置animation.FuncAnimation參數在代碼的最後一行。有人可以解釋，幫忙嗎？

import math 
import numpy as np 
import scipy as sci 
import matplotlib.pyplot as plt 
from matplotlib import animation 

#generate velocity distribution 
sigma = 1. 
xZero = 0. 
N = 101 
x = np.linspace(-10,10,N) 
uZero = 1./math.sqrt(2 * math.pi * (sigma**2)) * np.exp(-0.5*((x - xZero)/(2*sigma))**2) 


v = 1 
xStep = x[2]-x[1] 
tStep = 0.1 
alpha = v * tStep/xStep * 0.5 

#include boundary conditions 
u = np.hstack((0.,uZero,0.)) 
uNext = np.zeros(N + 2) 

#solve with forward time central space and store each outer loop in data 
#so it can be used in the animation 
data = [] 
data.append(u[1:-1]) 
for n in range(0,100): 
    for i in range(1,N+1): 
     uNext[i] = -alpha * u[i+1] + u[i] + alpha*u[i-1] 
    u = uNext 
    data.append(u[1:-1]) 
data = np.array(data) 

#launch up the animation 
fig = plt.figure() 
ax = plt.axes(xlim=(-10,10),ylim=(-1,1)) 
line, = ax.plot([],[],lw=2) 

def init(): 
    line.set_data([],[]) 
    return line, 

#get the data for animation from the data array 
def animate(i): 
    y = data[i] 
    line.set_data(x,y) 
    return line, 

#the actual animation 
anim = animation.FuncAnimation(fig,animate,init_func=init,frames=200,interval=2000,blit=True) 

plt.show() 

Answer 1

探索你的數據變量首先。如果我運行你的代碼，只有數據[0]和數據[1]是不同的，從數據[1]開始，所有數據（因此幀）都是相同的。

np.allclose(data[1], data[100]) 
True