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3次元散布図のアニメーションプロット

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前提・実現したいこと

Pythonで三次元散布図でのアニメーションを実装中に以下のエラーメッセージが発生しました。

発生している問題・エラーメッセージ

Traceback (most recent call last):
File "C:\Python27\lib\site-packages\matplotlib\backends\backend_qt5.py", line 427, in idle_draw
self.draw()
File "C:\Python27\lib\site-packages\matplotlib\backends\backend_qt5agg.py", line 148, in draw
FigureCanvasAgg.draw(self)
File "C:\Python27\lib\site-packages\matplotlib\backends\backend_agg.py", line 469, in draw
self.figure.draw(self.renderer)
File "C:\Python27\lib\site-packages\matplotlib\artist.py", line 59, in draw_wrapper
draw(artist, renderer, *args, kwargs)
File "C:\Python27\lib\site-packages\matplotlib\figure.py", line 1085, in draw
func(*args)
File "C:\Python27\lib\site-packages\mpl_toolkits\mplot3d\axes3d.py", line 276, in draw
Axes.draw(self, renderer)
File "C:\Python27\lib\site-packages\matplotlib\artist.py", line 59, in draw_wrapper
draw(artist, renderer, *args, 
kwargs)
File "C:\Python27\lib\site-packages\matplotlib\axes\_base.py", line 2110, in draw
a.draw(renderer)
File "C:\Python27\lib\site-packages\mpl_toolkits\mplot3d\art3d.py", line 125, in draw
xs, ys, zs = proj3d.proj_transform(xs3d, ys3d, zs3d, renderer.M)
File "C:\Python27\lib\site-packages\mpl_toolkits\mplot3d\proj3d.py", line 199, in proj_transform
return proj_transform_vec(vec, M)
File "C:\Python27\lib\site-packages\mpl_toolkits\mplot3d\proj3d.py", line 158, in proj_transform_vec
vecw = np.dot(M, vec)
TypeError: Cannot cast array data from dtype('float64') to dtype('S32') according to the rule 'safe'

該当のソースコード

from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation

fig=plt.figure()
ax = Axes3D(fig)

def animate(i):
graph_data= open('example.txt','r').read()
lines = graph_data.split('\n')
xs=[]
ys=[]
zs=[]
for line in lines:
if len(line)>1:
x,y,z= line.split(',')
xs.append(x)
ys.append(y)
zs.append(z)
ax.cla()
ax.plot(xs,ys,zs,"o", color="#cccccc", ms=4, mew=0.5)

ani =animation.FuncAnimation(fig, animate, interval=1000)
plt.show()

試したこと

色々試した結果、x軸とy軸は対応した数字になりました。しかし、プロットは出ません。
z軸に関しては-0.06~0.06という特に指定してもいないのに座標が示されています。

補足情報

Python2.7 spyder Python(x,y)インストール済み

example.txtには
1,5,6
2,3,2
3,4,4
と入れてあります。

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回答 2

checkベストアンサー

+3

まず、FuncAnimationで指定されたanimate関数は、一定間隔で呼び出されます。
よって、この関数内では、すでに描画済みのデータ+新たに描画したい点を追加する処理が必要です。
また、Axes3Dグラフにおいては、軸の設定は毎回行わないといけないようです。(原因は未調査)

以下は、らせん状に点をプロットする例です。

from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D 
import matplotlib.pyplot as plt 
import matplotlib.animation as animation
import math

fig=plt.figure() 
ax = Axes3D(fig)

x,y,z = [],[],[] # 描画データはグローバルに保持

def animate(i): 
    print(i) # 0,1,2...

    # 軸の設定(毎回行う必要ある?)
    ax.cla() 
    ax.set_xlim(-20, 20)
    ax.set_ylim(-20, 20)
    ax.set_zlim(0, 50) 

    # 描画データを追加 螺旋状に
    x.append(math.cos(i/2.0)*10)
    y.append(math.sin(i/2.0)*10)
    z.append(i)

    # 描画
    ax.plot( x, y, z,"o", color="#cccccc")

# 1秒毎に描画
ani =animation.FuncAnimation(fig, animate, interval=1000) 
plt.show()

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  • 2017/04/25 10:02

    ありがとうございます
    このコードを軸にcsvやtxtなどのテキストファイルを読み込んで表示させることは出来ないのでしょうか?

    キャンセル

  • 2017/04/25 10:45

    ざっとした流れですが
    - 最初「x,y,z = [],[],[]」の直下あたりで全データ読込。
    - animate(i):の中で、読込データの先頭から順番に(=i番目を)x,y,zにappend
    で、できます。

    キャンセル

+2

やろうとしていることは、こんな感じでしょうか?

出来るだけ質問に提示していただいたコードを真似て記述しております。

from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation

# ファイル読み込み部を分離
with open('example.txt','r') as f:
    graph_data = f.read()
    xs=[]
    ys=[]
    zs=[]
    for line in graph_data.splitlines():
        if line:
            x,y,z = line.split(',')
            xs.append(float(x))
            ys.append(float(y))
            zs.append(float(z))

def animate(i, line):
    line.set_data(xs[:i],ys[:i])
    line.set_3d_properties(zs[:i])
    return line

fig=plt.figure()
ax = Axes3D(fig)
ax.cla()
ln, = ax.plot([],[],[],"o", color="#cccccc", ms=4, mew=0.5)
ax.set_xlim(min(xs)-1,max(xs)+1)
ax.set_ylim(min(ys)-1,max(ys)+1)
ax.set_zlim(min(zs)-1,max(zs)+1)
ani = animation.FuncAnimation(fig, animate, len(xs)+1, fargs=(ln,), interval=1000)
plt.show()

大きく変更したところは3点

  • データが文字列で格納されてたので、float型に修正
  • ファイルからのデータの読み込みは最初の1回だけにして、animate() 関数内ではデータを範囲指定で渡すように修正。
  • データの更新は Line3D.set_data()、Line3D.set_3d_properties() を使用する
    こちら を参考にしております)

です。

あと、適当ですが範囲指定も追加しております。

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  • 2017/04/25 23:22

    ありがとうございます
    回答の速さからcan110さんをBAにさせていただきましたが、magichanさんから頂いた意見も参考に今後も進めていきたいと思います!

    キャンセル

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