在 Julia 中使用 PyPlot 为动画实现迭代器

Posted 2023-02-23

【中文标题】在 Julia 中使用 PyPlot 为动画实现迭代器

【英文标题】：Implementing an iterator in Julia for an animation with PyPlot

【发布时间】：2016-05-10 14:13:43

【问题描述】：

我只是想在 Matplotlib 中重现这个简单的 example 动画，但在 Julia 中使用 PyPlot。我在定义传递给函数 funcAnimation 的迭代器 simData() 时遇到困难，因为 PyPlot 似乎无法识别我在 Julia 中定义的迭代器（通过 Task）。

这是我定义相同函数simData()的方法：

function simData()

    t_max = 10.0
    dt = 0.05
    x = 0.0
    t = 0.0

    function it()
        while t < t_max
            x = sin(pi*t)
            t = t+dt
            produce(x,t)
        end
    end
    Task(it)
end

如您所见，这种迭代器理论上产生的值与示例中的 python simData() 生成器相同（尝试例如 collect(simData())。但是，当我尝试制作动画时出现此错误

LoadError: PyError (:PyObject_Call) <type 'exceptions.TypeError'>
TypeError('PyCall.jlwrap object is not an iterator',)
  File "/usr/local/lib/python2.7/dist-packages/matplotlib/animation.py", line 1067, in __init__
    TimedAnimation.__init__(self, fig, **kwargs)
  File "/usr/local/lib/python2.7/dist-packages/matplotlib/animation.py", line 913, in __init__
    *args, **kwargs)
  File "/usr/local/lib/python2.7/dist-packages/matplotlib/animation.py", line 591, in __init__
    self._init_draw()
  File "/usr/local/lib/python2.7/dist-packages/matplotlib/animation.py", line 1092, in _init_draw
    self._draw_frame(next(self.new_frame_seq()))

while loading In[5], in expression starting on line 42

 in pyerr_check at /home/diegotap/.julia/v0.4/PyCall/src/exception.jl:56
 [inlined code] from /home/diegotap/.julia/v0.4/PyCall/src/exception.jl:81
 in pycall at /home/diegotap/.julia/v0.4/PyCall/src/PyCall.jl:402
 in call at /home/diegotap/.julia/v0.4/PyCall/src/PyCall.jl:429

正如我所提到的，我认为问题在于 Python 无法识别 Julia 迭代器。你知道如何解决这个问题吗？

PS：Here 是一个 Jupyter notebook，里面有我用来做动画的完整代码。

【参考方案1】：

在您的代码中，您可以这样调用FuncAnimation()：

ani = anim.FuncAnimation(fig, simPoints, simData, blit = false, interval=10, repeat= true)

在原始代码中，simData() 是一个生成器，但在您的代码中它不是，它返回一个生成器，所以我希望您的代码以这种方式调用它：

ani = anim.FuncAnimation(fig, simPoints, simData(), blit = false, interval=10, repeat= true)

让我们完成这个问题——因为我们无法让 Python 将 simData() 的返回值识别为迭代器，我们将忽略该功能并让 simPoints() 调用 simData() 来启动任务，然后返回一个函数让 Python 动画化：

using PyCall
using PyPlot
pygui(true)

@pyimport matplotlib.animation as animation

function simData()
    t_max = 10.0
    dt = 0.05
    x = 0.0
    t = -dt

    function it()
        while t < t_max
            x = sin(pi * t)
            t = t + dt
            produce(x, t)
        end
    end

    Task(it)
end

function simPoints()
    task = simData()

    function points(frame_number)
        x, t = consume(task)
        line[:set_data](t, x)
        return(line, "")
    end

    points
end

figure = plt[:figure]()
axis = figure[:add_subplot](111)
line = axis[:plot]([], [], "bo", ms = 10)[1]
axis[:set_ylim](-1, 1)
axis[:set_xlim](0, 10)

ani = animation.FuncAnimation(figure, simPoints(), blit=false, interval=10, frames=200, repeat=false)

plt[:show]()

这适用于弹跳球在图形上的一次传球，并在它击中右边缘时停止（与重复的原始 Python 不同）。