pcolormeshのアニメーションで色の基準を統一してカラーバーを一つ表示させたいです。

Question

前提・実現したいこと

プログラミング初心者です。
おそらく基本的なmatplotlibについての質問です。
jupyter　notebook上で反応拡散方程式のプログラムを書いており、plt.pcolormeshで二次元でアニメーションの拡散の様子を表現しようと思ったのですが、その際に色の基準が１フレームごとに変わるのを防ぎたいです。
plt.pcolormeshにnorm=Normalize(vmin=min(u), vmax=max(u)を引数として加えるとエラーメッセエージは出ないものの、グラフが表示されずに白紙だけが表示されてしまいます。
あとカラーバーも同時に表示させたいのですが、アニメーションでカラーバーが増えて表示されたりして全然うまくいきません。

該当のソースコード

X, Y = np.meshgrid(x, y) 
fig1 = plt.figure(figsize = (7,7))
def up(frame):
    plt.cla() 
    ax1 = fig1.add_subplot(111) 
    ax1.set_xlabel("x", size = 16, color = "b") 
    ax1.set_ylabel("y", size = 16, color = "b")
    plt.pcolormesh(X, Y, u[:,:,frame], cmap='coolwarm', norm=Normalize(vmin=min(u), vmax=max(u))) #問題の箇所
    plt.grid()
    plt.show()

ani = animation.FuncAnimation(fig1, up, frames = range(0,ttotal_steps), interval=20)

ソースコードについて

長すぎるのでグラフを描写する部分だけ載せています。
normの引数を設定していない時は、一応アニメーションは表示されていますが、カラーマップの基準がおそらく１フレームごとに変化していて意味のないグラフになっています。

Answer 1

以下のような感じでどうでしょうか。
vmin, vmax を指定すると、カラーバーの範囲が [vmin, vmax] の範囲になるはずです。

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

fig, ax = plt.subplots(figsize=(9, 7))

cbar_initialized = False  # カラーバーを初期化したかどうか


def plot(frame):
    global cbar_initialized

    ax.cla()  # Axes をクリアする

    # pcolormesh を作成する。
    X, Y = np.mgrid[-10:11, -10:11]
    Z = np.random.randint(-15, 15, X.shape)
    mesh = ax.pcolormesh(X, Y, Z, cmap="jet", vmin=0, vmax=5)

    if not cbar_initialized:
        # カラーバーは1回だけ初期化する。
        cbar_initialized = True
        fig.colorbar(mesh, ax=ax)


# アニメーションを作成する。
anim = FuncAnimation(fig, plot, frames=20)
anim.save("animation.gif", writer="pillow", fps=5)

Comments

[syoshinnsya1]

迅速な対応ありがとうございます。
問題なくコードが動きました。
とても助かりました。