在Python中，matplotlib.animation模块提供了两种主要的动画类：FuncAnimation 和 ArtistAnimation。它们常用于通过逐帧显示数据的变化来创建动画。

1. FuncAnimation

FuncAnimation 是 matplotlib 中最灵活的动画工具。它通过重复调用一个更新绘图的函数来创建动画，每次调用都会更新绘图数据，从而生成多个帧组成的动画。

工作原理：

• 数据更新：FuncAnimation的核心是一个update函数，它在每一帧被重复调用，更新绘图中的数据。

• Blitting：FuncAnimation支持一个可选参数blit，如果设置为True，它只会重绘发生变化的部分，大大提高了性能，特别是对于复杂动画。

• 间隔时间：可以设置每一帧之间的时间间隔（以毫秒为单位）来控制动画的速度。

FuncAnimation 示例：

• init_func：定义动画的初始化设置，只调用一次用于初始化绘图。

• update：在每一帧调用，用于更新绘图数据（如xdata和ydata）。

• blit：如果设置为True，它只会重绘变化的部分，从而提高动画的性能。

• frames：定义帧数以及用于更新每一帧数据的值。

• “生活就像一个动画，每一帧都在变化，而如何掌控这些变化，取决于我们如何定义每个update函数。” —— 这让我想到电影《阿甘正传》里的经典台词：“生活就像一盒巧克力，你永远不知道下一块是什么味道。”

2. ArtistAnimation

ArtistAnimation 的工作原理与 FuncAnimation 不同。它通过组装多个Artist对象（如线条、点、图像等），将每一帧作为一个静态的图像集合，从而生成动画。

工作原理：

• 帧作为艺术对象：ArtistAnimation通过显式存储整个绘图（或图形）作为一帧，每一帧由一组Artist对象（如Line2D）组成。

• 固定帧：与FuncAnimation不同，ArtistAnimation不会动态更新数据。它需要事先计算并存储所有帧。

• 帧控制：在创建ArtistAnimation时，你需要提供所有帧（即Artist对象的列表）。

ArtistAnimation 示例：

关键点：

• 预定义帧：所有帧必须预先计算并存储为Artist对象（例如Line2D或Image）才能创建动画。

• interval：指定帧之间的时间间隔（以毫秒为单位）。

• blit：与FuncAnimation一样，blit可以用于优化性能。

• 较少的灵活性：由于帧是预先提供的，它比FuncAnimation灵活性略低，后者可以动态更新绘图。

对比

特性FuncAnimationArtistAnimation灵活性高 – 动态更新绘图中 – 预定义帧性能（Blitting）高，使用blit可以提高性能高，使用blit可以提高性能使用场景数据驱动的动画，动态更新静态帧序列的动画帧控制动态，每帧更新数据需要预先计算所有帧适用场景折线图、散点图等复杂场景、基于图像的动画

总结：

• FuncAnimation 更加灵活，适用于动态更新数据的动画，如实时变化的数据可视化。

• ArtistAnimation 则适用于预先计算好的帧，适合将一组静态图像或图形组合成动画的场景。

根据需求的不同，可以选择适合的类来创建动画。

Gallery：

注：笔者使用Jupyter环境显示动态对象，需要安装ffmpeg；关于python环境，可参考笔者上一篇专栏的环境配置