【Python】Matplotlib -- フレーム画像を保存する方法がわからない

Question

前提・実現したいこと

以下のコード（該当部分だけ切り出し）では、matplotlib.animation.FFMpegWriter()を使用して0~3000フレーム分のプロットを一連の動画にしています。やりたいことはこのfor文の中で、フレームを一枚一枚画像として保存することです。どういった処理を加えたら実現できるか教えてください！

該当のソースコード

writer = FFMpegWriter(fps=fps, codec=codec)
    with writer.saving(fig, output_name, dpi=dpi):
        writer.grab_frame()
        for index, _ in enumerate(trange(n_frames), start=0):
            coords = xyp[index, :, :2]
            coords[xyp[index, :, 2] < pcutoff] = np.nan
            scat.set_offsets(coords)
            if ind_links:
                segs = coords[tuple(zip(*tuple(ind_links))), :].swapaxes(0, 1)
            coll.set_segments(segs)
            writer.grab_frame()
    plt.close(fig)
    plt.switch_backend(prev_backend)

Answer 1

別解ですが、次のように FFMpegFileWriter を使い、frame_prefixに None 以外の値を設定することによっても、カレントディレクトリに各フレームの静止画像が保存されます。

import os
from pathlib import Path

from matplotlib.animation import FFMpegFileWriter

writer = FFMpegFileWriter(fps=fps, codec=codec)
writer.setup(fig, output_name, dpi=dpi, frame_prefix=str(Path(os.getcwd(), "tmp")))
for index, _ in enumerate(trange(n_frames), start=0):
    coords = xyp[index, :, :2]
    coords[xyp[index, :, 2] < pcutoff] = np.nan
    scat.set_offsets(coords)
    if ind_links:
        segs = coords[tuple(zip(*tuple(ind_links))), :].swapaxes(0, 1)
    coll.set_segments(segs)
    writer.grab_frame()
#writer.finish()

plt.savefig() を使う方法では、動画ファイルの作成と静止画像の作成は、同じ Figure オブジェクトからそれぞれ別に行われますが、FFMpegFileWriter を使った方法では、動画ファイルを構成する各フレーム画像をいったん静止画像に保存した後、その静止画像から動画ファイルを作成する方法をとります。
そのため FFMpegFileWriter を使った方法では、静止画像の解像度は動画ファイルの解像度と同一になります。

FFMpegFileWriter のソースを見た限りでは、frame_prefix にディレクトリのパスを指定することによって、静止画像はそこに保存されるはずなのですが、実行結果はそうはなっていません。上のコードではカレントディレクトリの tmp ディレクトリ内に保存するよう指定しているつもりなのですが、実行結果はそうなっていません。

また、FFMpegFileWriter のソースにつけられたコメントでは、frame_prefix に None 以外の値を設定すると、書き出された静止画像は削除されないはずなのですが、実行結果はそうなっていません。
このため、writer.finish()をコメントアウトして、静止画像が削除されないようにしています。そのために動画ファイルも作成されていません。

Answer 2

回答になっているかどうかわからないのですが…

matplotlib の公式ドキュメントのこちらのサンプルコード

Animated image using a precomputed list of images — Matplotlib 3.4.3 documentation

にplt.savefig()を挿入することによって、各フレームを静止画像として保存することができました。

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

fig, ax = plt.subplots()


def f(x, y):
    return np.sin(x) + np.cos(y)

x = np.linspace(0, 2 * np.pi, 120)
y = np.linspace(0, 2 * np.pi, 100).reshape(-1, 1)

# ims is a list of lists, each row is a list of artists to draw in the
# current frame; here we are just animating one artist, the image, in
# each frame
ims = []
for i in range(60):
    x += np.pi / 15.
    y += np.pi / 20.
    im = ax.imshow(f(x, y), animated=True)
    plt.savefig(f"{i}.png")  # <= この1行を挿入しました
    if i == 0:
        ax.imshow(f(x, y))  # show an initial one first
    ims.append([im])

ani = animation.ArtistAnimation(fig, ims, interval=50, blit=True,
                                repeat_delay=1000)

# To save the animation, use e.g.
#
# ani.save("movie.gif")
#
# or
#
# writer = animation.FFMpegWriter(
#     fps=15, metadata=dict(artist='Me'), bitrate=1800)
# ani.save("movie.mp4", writer=writer)

plt.show()

Comments

[tetsutail_study]

for文の最後にplt.savefig(f"{i}.png") 入れたら保存できました！
ありがとうございます！