Comment attendre la fin de l'animation matplotlib?

considérer le code suivant directement tiré de la documentation Matplotlib:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation
import time # optional for testing only
import cv2 # optional for testing only

fig = plt.figure()   

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)

im = plt.imshow(f(x, y), animated=True)    

def updatefig(*args):
    global x, y
    x += np.pi / 15.
    y += np.pi / 20.
    im.set_array(f(x, y))
    return im,

ani = animation.FuncAnimation(fig, updatefig, interval=50, blit=True)
plt.show()

cela fonctionne très bien sur mon système. Maintenant, essayez d'ajouter le morceau de code suivant au code ci-dessus:

while True: 
  #I have tried any of these 3 commands, without success:  
    pass
    #time.sleep(1)
    #cv2.waitKey(10)

ce qui se passe, c'est que le programme gèle. Apparemment, la classe" Animation " de Matplotlib exécute l'animation dans un thread séparé. J'ai donc les 2 questions suivantes:

1) si le procédé fil séparé, pourquoi est-il perturbé par la boucle suivante ?

2) Comment dire à python d'attendre la fin de l'animation ?

5
demandé sur MikeTeX 2015-12-23 12:26:56

3 réponses

pour moi, copier dans ipython fonctionne comme prévu (l'animation joue d'abord la boucle infinie) mais en lançant le script il gèle.

1) Je ne sais pas exactement comment cpython gère le multi-threading, surtout lorsqu'il est combiné avec un backend matplotlib particulier, mais il semble que cela ne fonctionne pas ici. Une possibilité est d'être explicite sur la façon dont vous voulez utiliser les threads, en utilisant

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


fig = plt.figure()   

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)

im = plt.imshow(f(x, y), animated=True)    

def updatefig(*args):
    global x, y
    x += np.pi / 15.
    y += np.pi / 20.
    im.set_array(f(x, y))
    return im,

#A function to set thread number 0 to animate and the rest to loop
def worker(num):
    if num == 0:
        ani = animation.FuncAnimation(fig, updatefig, interval=50, blit=True)
        plt.show()
    else:
        while True: 
            print("in loop")
            pass

    return


# Create two threads
jobs = []
for i in range(2):
    p = mp.Process(target=worker, args=(i,))
    jobs.append(p)
    p.start()

qui définit deux fils et en fixe un à travailler sur l'animation, un à Boucler.

2) pour corriger cela, comme suggéré par @Mitesh Shah, vous pouvez utiliser plt.show(block=True) . Pour moi, le script se comporte alors comme prévu avec de l'animation puis boucle. Code complet:

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

fig = plt.figure()   

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)

im = plt.imshow(f(x, y), animated=True)    

def updatefig(*args):
    global x, y
    x += np.pi / 15.
    y += np.pi / 20.
    im.set_array(f(x, y))
    return im,

ani = animation.FuncAnimation(fig, updatefig, interval=50, blit=True)
plt.show(block=True)

while True: 
    print("in loop")
    pass

mise à JOUR: Alternative est d'utiliser simplement le mode interactif,

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

fig = plt.figure()   
plt.ion()
plt.show()

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

def updatefig(*args):
    global x, y


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

for i in range(500):

    x += np.pi / 15.
    y += np.pi / 20.
    im.set_array(f(x, y))
    plt.draw()
    plt.pause(0.0000001)
3
répondu Ed Smith 2015-12-23 15:13:37

Nous pouvons exécuter la fonction d'animation dans un thread séparé. Puis début de ce thread. Une fois qu'un nouveau thread est créé, l'exécution se poursuivra.

Nous utilisons ensuite p.join() pour attendre que notre thread créé précédemment termine l'exécution. Dès que l'exécution est terminée (ou se termine pour une raison quelconque), le code continue.

aussi matplotlib fonctionne différemment dans les shells interactifs de Python vs. les shells de ligne de commande de système, le ci-dessous le code devrait fonctionner pour ces deux scénarios:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation
from multiprocessing import Process
import time # optional for testing only
#import cv2 # optional for testing only

fig = plt.figure()   

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)

im = plt.imshow(f(x, y), animated=True)    


def plot_graph(*args):
    def updatefig(*args):
        global x, y
        x += np.pi / 15.
        y += np.pi / 20.
        im.set_array(f(x, y))
        return im,

    ani = animation.FuncAnimation(fig, updatefig, interval=50, blit=True)
    plt.show()

p = Process(target=plot_graph)
p.start()
# Code here computes while the animation is running
for i in range(10):
    time.sleep(1)
    print('Something')

p.join()
print("Animation is over")
# Code here to be computed after animation is over

j'espère que cela a aidé! Vous pouvez trouver plus d'informations ici: y a-t-il un moyen de détacher les tracés de matplotlib pour que le calcul puisse continuer?

santé! :)

2
répondu oxalorg 2017-05-23 12:10:04

grâce à L'aide D'Ed Smith et MiteshNinja, j'ai finalement réussi à trouver une méthode robuste qui fonctionne non seulement avec la console Ipython, mais aussi avec la console Python et la ligne de commande. De plus, il permet un contrôle total du processus d'animation. Le Code est auto-explicatif.

import numpy as np
import matplotlib
import matplotlib.pyplot as plt
from multiprocessing import Process
import time # optional for testing only
import matplotlib.animation as animation

# A. First we define some useful tools:

def wait_fig(): 
    # Block the execution of the code until the figure is closed.
    # This works even with multiprocessing.
    if matplotlib.pyplot.isinteractive():
        matplotlib.pyplot.ioff() # this is necessary in mutliprocessing
        matplotlib.pyplot.show(block=True)
        matplotlib.pyplot.ion() # restitute the interractive state
    else:
        matplotlib.pyplot.show(block=True) 

    return    


def wait_anim(anim_flag, refresh_rate = 0.1):    
    #This will be used in synergy with the animation class in the example
    #below, whenever the user want the figure to close automatically just 
    #after the animation has ended.
    #Note: this function uses the controversial event_loop of Matplotlib, but 
    #I see no other way to obtain the desired result.

    while anim_flag[0]: #next code extracted from plt.pause(...)
        backend = plt.rcParams['backend']
        if backend in plt._interactive_bk:
            figManager = plt._pylab_helpers.Gcf.get_active()
            if figManager is not None:
                figManager.canvas.start_event_loop(refresh_rate)  


def draw_fig(fig = None):    
    #Draw the artists of a figure immediately.
    #Note: if you are using this function inside a loop, it should be less time 
    #consuming to set the interactive mode "on" using matplotlib.pyplot.ion()
    #before the loop, event if restituting the previous state after the loop.

    if matplotlib.pyplot.isinteractive():
        if fig is None:
            matplotlib.pyplot.draw()
        else: 
            fig.canvas.draw()            
    else:   
        matplotlib.pyplot.ion() 
        if fig is None:
            matplotlib.pyplot.draw()
        else: 
            fig.canvas.draw() 
        matplotlib.pyplot.ioff() # restitute the interactive state

    matplotlib.pyplot.show(block=False)
    return


def pause_anim(t): #This is taken from plt.pause(...), but without unnecessary 
                   #stuff. Note that the time module should be previously imported.
                   #Again, this use the controversial event_loop of Matplotlib. 
    backend = matplotlib.pyplot.rcParams['backend']
    if backend in matplotlib.pyplot._interactive_bk:
        figManager = matplotlib.pyplot._pylab_helpers.Gcf.get_active()
        if figManager is not None:
            figManager.canvas.start_event_loop(t)
            return
    else: time.sleep(t) 


#--------------------------

# B. Now come the particular functions that will do the job.
def f(x, y):
    return np.sin(x) + np.cos(y)


def plot_graph():
    fig = plt.figure()
    x = np.linspace(0, 2 * np.pi, 120)
    y = np.linspace(0, 2 * np.pi, 100).reshape(-1, 1)
    im = fig.gca().imshow(f(x, y))    
    draw_fig(fig)
    n_frames = 50

    #==============================================    
    #First method - direct animation: This use the start_event_loop, so is 
    #somewhat controversial according to the Matplotlib doc.
    #Uncomment and put the "Second method" below into comments to test.

    '''for i in range(n_frames): # n_frames iterations    
        x += np.pi / 15.
        y += np.pi / 20.
        im.set_array(f(x, y))
        draw_fig(fig)  
        pause_anim(0.015) # plt.pause(0.015) can also be used, but is slower

    wait_fig() # simply suppress this command if you want the figure to close 
               # automatically just after the animation has ended     
    '''    
    #================================================
    #Second method: this uses the Matplotlib prefered animation class.    
    #Put the "first method" above in comments to test it.
    def updatefig(i, fig, im, x, y, anim_flag, n_frames):
        x = x + i * np.pi / 15.
        y = y + i * np.pi / 20.
        im.set_array(f(x, y))        

        if i == n_frames-1:
            anim_flag[0] = False

    anim_flag = [True]    
    animation.FuncAnimation(fig, updatefig, repeat = False, frames = n_frames, 
         interval=50, fargs = (fig, im, x, y, anim_flag, n_frames), blit=False) 
                            #Unfortunately, blit=True seems to causes problems

    wait_fig()  
    #wait_anim(anim_flag) #replace the previous command by this one if you want the 
                     #figure to close automatically just after the animation 
                     #has ended                                                                
    #================================================           
    return

#--------------------------

# C. Using multiprocessing to obtain the desired effects. I believe this 
# method also works with the "threading" module, but I haven't test that.

def main(): # it is important that ALL the code be typed inside 
           # this function, otherwise the program will do weird 
           # things with the Ipython or even the Python console. 
           # Outside of this condition, type nothing but import
           # clauses and function/class definitions.
    if __name__ != '__main__': return                      
    p = Process(target=plot_graph)
    p.start()
    print('hello', flush = True) #just to have something printed here
    p.join() # suppress this command if you want the animation be executed in
             # parallel with the subsequent code
    for i in range(3): # This allows to see if execution takes place after the 
                       #process above, as should be the case because of p.join().
        print('world', flush = True) 
        time.sleep(1)        

main()
2
répondu MikeTeX 2016-07-05 10:44:55