Question

我正在尝试使原子中电子的波函数动画化。我按照Matplotlob文档中有关动画的内容编写了最简单的python代码，但它没有任何作用。有人可以帮忙吗？

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

angles = (np.linspace(0, 2 * np.pi, 360, endpoint=False))
fig= plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, polar=True)
line1, =ax.plot([],[], 'g-', linewidth=1)

def update(theta):

    line1.set_data(angles,energy_band(3, theta, 3))
    return line1,

def init():

    line1.set_data([],[])
    return line1,

def energy_band(wave_number, phase_offset, energy_level):
    return [math.sin(2*np.pi/360*i*wave_number+phase_offset*np.pi/360)+energy_level for i in range(360)]

ani = animation.FuncAnimation(fig, update, frames=[i for i in range(0,3600,5)], blit=True, interval=200, init_func=init)

plt.show()

Answer 1

问题出在您的数据上。首先，必须使用单个数字调用set_data。其次，如果将能量函数除以100，则可以很好地显示数据。此外，我设置了轴的极限。检查我如何修改您的代码：

line1, =ax.plot([],[], 'ro')# 'g-', linewidth=1)

def update(theta):
    line1.set_data(angles[int(theta)], energy_band(3, theta, 3)[int(theta)]/100)
    #line1.set_data(angles,energy_band(3, theta, 3)/100)
    return line1,

def init():
    ax.set_xlim(0, 2*np.pi)
    ax.set_ylim(-1, 1)
    #line1.set_data([],[])
    return line1,

另一件事是交互模式。当matplotlib不执行任何操作时，尤其是在使用jupyter Notebook时，通常会出现问题。

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

matplotlib.interactive(True)
plt.ion()
matplotlib.is_interactive()

Answer 2

问题在于您要设置动画的数据位于2到4之间，但是极坐标图仅显示了-0.04到0.04之间的范围。这是由于在开始时使用了空图。它将要求您手动设置限制。例如，

ax.set_rlim(0,5)

这是代码正常工作所需的唯一补充。

但是，您可能会进行更多优化，例如始终使用numpy并重用现有变量，

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


angles = (np.linspace(0, 2 * np.pi, 360, endpoint=False))
fig= plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, polar=True)
line1, =ax.plot([],[], 'g-', linewidth=1)

def update(theta):
    line1.set_data(angles,energy_band(3, theta, 3))
    return line1,

def init():
    line1.set_data([],[])
    ax.set_rlim(0,5)
    return line1,

def energy_band(wave_number, phase_offset, energy_level):
    return np.sin(angles*wave_number+phase_offset*np.pi/360)+energy_level


ani = animation.FuncAnimation(fig, update, frames=np.arange(0,3600,5), 
                              blit=True, interval=200, init_func=init)

plt.show()

为什么我的wave函数的简单动画代码不起作用？

2 个答案: