任意の点と点を結ぶ線をアニメーションで表示させたい。

前提・実現したいこと

Pythonの初学者です。
ArtistAnimationを使ってプロットとその結線が動くアニメーションを作っています。
最終的には、任意の座標データを選び、特定の部分にのみ結線を表示させたアニメーションを作製しようとしています。

発生している問題・エラーメッセージ

読み込んでいるexcelファイルの中身は画像のとおりです。
3次元の座標値で、3点あり、それぞれx,y,z座標のデータが3点分並んでいます。
行方向が時系列データ、列方向が座標データです。

scatterとplotを用いてこれら3点を表示させるとともに、任意の点を選び、結線を表示させています。
scatterの部分は問題なく表示されるのですが、点と点を任意に繋ぐ結線の描写をplotで実行する際、前フレームの残像が残ってしまいます。
ループ処理をしている部分で余分にデータを描写してしまっているような気はするのですが、解決方法が分からず困っております。

該当のソースコード

Python
1import pandas as pd
2import matplotlib.pyplot as plt
3import matplotlib.animation as anm
4
5def data_read(file_name):
6    df = pd.read_excel(file_name)
7    data = df.to_numpy()
8    pnt = [r[0:] for r in data]
9    point_num = int(len(pnt[0][0:]) / 3)
10
11    pnt_data = []
12    for i in range(point_num):
13        pnt_data.append([r[3 * i:3 * i + 3][:] for r in pnt])  # pnt_data[ポイント番号][フレーム番号][xyz座標]
14    return pnt_data
15
16
17def motion_view(dat):
18    l_lst = [[0, 1], [0, 2]]
19    fig_anime = plt.figure(figsize=(8, 8))
20    ax = fig_anime.add_subplot(111, projection='3d')
21    ax.set_xlim(-1000, 1000)
22    ax.set_ylim(-1000, 1000)
23    ax.set_zlim(0, 3000)
24
25    ims = []
26    lin = []
27    for i in range(0, len(dat[0][:]), 5):
28
29        for nline in range(len(l_lst)):
30            stp = l_lst[nline][0]
31            enp = l_lst[nline][1]
32            line1, = ax.plot([dat[stp][i][0], dat[enp][i][0]], [dat[stp][i][1], dat[enp][i][1]],
33                             [dat[stp][i][2], dat[enp][i][2]], color="b", linewidth=2.0)
34
35            lin.append(line1)
36
37        dx = []
38        dy = []
39        dz = []
40        for j in range(3):
41            tmp_x = dat[j][i][0]
42            tmp_y = dat[j][i][1]
43            tmp_z = dat[j][i][2]
44            dx.append(tmp_x)
45            dy.append(tmp_y)
46            dz.append(tmp_z)
47
48        pnt = ax.scatter(dx, dy, dz, color="r", linewidth=0.1)
49
50        image = [pnt] + lin
51        ims.append(image)
52
53    ani = anm.ArtistAnimation(fig_anime, ims, interval=1, blit=True)
54    plt.show()
55
56
57file_name = 'sample01.xlsx'
58pnt_data = data_read(file_name)
59
60motion_view(pnt_data)

試したこと

Python
1def motion_view(l_lst, dat):
2    fig_anime = plt.figure(figsize=(8, 8))
3    ax = fig_anime.add_subplot(111, projection='3d')
4    ax.set_xlim(-1000, 1000)
5    ax.set_ylim(-1000, 1000)
6    ax.set_zlim(0, 3000)
7
8    ims = []
9    for i in range(0, len(dat[0][:]), 5):
10        line1 = ax.plot([dat[0][i][0], dat[1][i][0]], [dat[0][i][1], dat[1][i][1]],
11                        [dat[0][i][2], dat[1][i][2]], color="b", linewidth=2.0)
12        line2 = ax.plot([dat[0][i][0], dat[2][i][0]], [dat[0][i][1], dat[2][i][1]],
13                        [dat[0][i][2], dat[2][i][2]], color="b", linewidth=2.0)
14
15        dx = []
16        dy = []
17        dz = []
18        for j in range(3):
19            tmp_x = dat[j][i][0]
20            tmp_y = dat[j][i][1]
21            tmp_z = dat[j][i][2]
22            dx.append(tmp_x)
23            dy.append(tmp_y)
24            dz.append(tmp_z)
25
26        pnt = ax.scatter(dx, dy, dz, color="r", linewidth=0.1)
27
28        image = [pnt] + line1 + line2
29        ims.append(image)
30
31    ani = anm.ArtistAnimation(fig_anime, ims, interval=1, blit=True)
32    plt.show()

上記のように、plot部分をループで回さずに描けば残像は残らないのですが、ポイント数を増やしたり、任意の点と点を繋げられるような汎用性を持たせたいため、この方法は適切でないと思っています。

アドバイスいただければ幸いです。よろしくお願い致します。

行動規範の内容に同意します

回答2件

ベストアンサー

おやりになりたいことはこういうことでしょうか？

Python
1def motion_view(dat):
2    l_lst = [[0, 1], [0, 2]]
3    fig_anime = plt.figure(figsize=(8, 8))
4    ax = fig_anime.add_subplot(111, projection='3d')
5    ax.set_xlim(-1000, 1000)
6    ax.set_ylim(-1000, 1000)
7    ax.set_zlim(0, 3000)
8
9    ims = []
10    for i in range(0, len(dat[0][:]), 5):
11        for nline in range(len(l_lst)):
12            stp = l_lst[nline][0]
13            enp = l_lst[nline][1]
14            line1, = ax.plot([dat[stp][i][0], dat[enp][i][0]], [dat[stp][i][1], dat[enp][i][1]],
15                             [dat[stp][i][2], dat[enp][i][2]], color="b", linewidth=2.0)
16            dx, dy, dz = zip(*[(dat[j][i][0], dat[j][i][1], dat[j][i][2]) for j in range(3)])
17            pnt = ax.scatter(dx, dy, dz, color="r", linewidth=0.1)
18            image = [pnt] + [line1]
19            ims.append(image)
20
21    ani = anm.ArtistAnimation(fig_anime, ims, interval=100, blit=True)
22    plt.show()
23