matplotlib绘图－斜上抛运动

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了matplotlib绘图－斜上抛运动相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

matplotlib是Python中绘制2D图形使用最多的库，可以很轻松的将数据图形化。本文绘制了斜上抛运动，下面是最终的效果。

技术图片
（菲菲老师教得好，幸不辱命 (?￣??￣??)??° ）

  1. 导入所需数据包
    这里的animation.FuncAnimation（fig，update，generate，interval = 5）函数，是用于生成动态图片的。其中fig表示生成的图表对象；generate函数生成数据后传递给update函数更新，这样数据不断更新，图形也不停变化；interval表示时间间隔，设置的值越小，运动速度越快

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    from matplotlib import pyplot as plt
    from matplotlib import animation	
    import math

  2. 设置图形窗口参数

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    font=FontProperties(fname=r"c:windowsfontssimsun.ttc",size=14)
    # 初始化图形窗口
    fig = plt.figure()
    ax = fig.add_subplot(111)	
    ax.set_aspect('equal')
    # 设置坐标轴的x,y取值范围
    xmin = 0
    ymin = 0
    ax = plt.axes(xlim = (xmin, xmax), ylim = (ymin, ymax)) 
    # 创建一个圆，圆点在（0,0），半径为1
    circle = plt.Circle((xmin, ymin), 1)
    ax.add_patch(circle)

  3. 给定初始参数值

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    g = 9.8
    u = 30	# 斜上抛的初速度
    theta = 60	# 与水平方向的夹角θ
    theta_radians = math.radians(theta)	# 返回一个角度的弧度值

  4. 计算衍生参数

    < 大专栏  matplotlib绘图－斜上抛运动/table>

    技术图片

    「制作动态效果」

    主要利用前面介绍的animation.FuncAnimation函数。于是我们需要构造generate与update函数，让它动起来~

    generate函数

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    t_flight= 2*u*math.sin(theta_radians)/g		# 从A点到B点所需时间
    t_max = u*math.sin(theta_radians)/g	# 上升到最大高度所需时间
    xmax = u*math.cos(theta_radians)*t_flight  # AB两点的距离
    ymax = u*math.sin(theta)*t_max - 0.5*g*t_max**2  # 上升的最大高度
     
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    #产生时间间隔参数（每个数据间隔为0.05），依次传递给updata函数   
    def ():
    	t = 0
    	while t < t_flight:
    		t += 0.05
    		yield t

    update函数

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    #更新时间间隔参数，从而不断改变圆的圆心坐标位置，让其移动 
    def update(t):
        x = u*math.cos(theta_radians)*t
        y = u*math.sin(theta_radians)*t - 0.5*g*t*t
        circle.center = x, y
        return circle,

    打印相关信息

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    def Print():
        print (u"初始速度（米/秒）:",u)
        print (u"发射角度（度）",theta)
        print (u"飞行总时间（秒）",t_flight)
        print (u"飞行距离（米）",xmax)

    动画函数

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    anim = animation.FuncAnimation(fig, update,generate,interval=10)
    # 附加信息
    anim= animation.FuncAnimation(fig, update,generate,interval=10)
    plt.title(u'导弹发射轨迹',fontproperties=font)
    plt.xlabel(u'水平距离(米)',fontproperties=font)
    plt.ylabel(u'导弹运行高度（米）',fontproperties=font)
    plt.show()
    Print()

    最后就能看到首页的动态图了 ヾ(?’?`?)??

    以上是关于matplotlib绘图－斜上抛运动的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

    基于Python实现matplotlib中动态更新图片(交互式绘图)

    运动学matlab模拟匀变速直线运动规律

    实时matplotlib图在循环中不起作用[重复]

    matplotlib 绘图常用函数

    matplotlib绘图入门详解

    为啥代码片段在 matplotlib 2.0.2 上运行良好，但在 matplotlib 2.1.0 上引发错误