Google ColabでMatplotlibのグラフをアニメーションさせる方法

Aru

matplotlib.animationを使ってグラフアニメーションを作成する方法は、Google Colab上ではそのままでは動作しません。本記事では、Google ColabでMatplotlibを使用してグラフをアニメーションさせる具体的な手順と設定方法を解説します。これにより、Google Colab環境でもスムーズにアニメーションを実現できるようになります。

Contents

結論（Colabでアニメーションさせる方法）
Matplotlibによるアニメーションの実例
- アニメーション例①：animation.ArtistAnimation
- アニメーション例②：animation.FuncAnimation
まとめ

結論（Colabでアニメーションさせる方法）

Jupyter notebookの場合、matplotlib.animationをインポートした後に以下のマジックコマンドを追加することでアニメーションを追加することが可能です。

%matplotlib nbagg

ただ、Google Colabではnbaggを設定しただけではアニメーションできません。

これに加えて以下のコードでjavascriptでアニメーションさせるように設定する必要があります

from matplotlib import animation, rc

rc('animation', html='jshtml')

上記の2つをおまじないと思って記述しておけばOKです

結論として以下のコードを最初にいれておけばOK

Google Colabでアニメーションさせたい場合は、以下のコードを最初にいれておけばOKです。

from matplotlib import animation, rc

%matplotlib nbagg
rc('animation', html='jshtml')

Matplotlibによるアニメーションの実例

アニメーション例①：`animation.ArtistAnimation`

最初にplt.plotで複数のグラフを作成しておき、これをアニメーションさせる例です。

animation.ArtistAnimationを利用してアニメーションを生成させます。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib import animation, rc
%matplotlib nbagg
rc('animation', html='jshtml')

fig = plt.figure()
ims = []
rand = np.random.randn(1000)
for i in range(10):
  im = plt.plot(rand[i*10:900+i*10],'b')
  ims.append(im)

ani = animation.ArtistAnimation(fig, ims,interval=100)

ani

表示は以下のようになります。

アニメーションは以下のようになります

また、アニメーションは、以下のコードでgifファイルとして保存できます

ani.save("xxx.gif")

アニメーション例②：`animation.FuncAnimation`

plotデータを動的に生成する例です。

表示するデータを作成する関数（例ではplot()）を作成しておき、呼び出します。

動的に生成する場合はanimation.FuncAnimationを利用してアニメーションを生成します。

Colabで表示させるには、何フレーム（何枚）の画像を生成させるかを指定する引数framesを指定する必要があります。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib import animation, rc
%matplotlib nbagg
rc('animation', html='jshtml')

v = np.random.randn(200)

def plot(data):
    plt.cla()
    plt.plot(v[data: data+100])
    plt.tick_params(
      axis='x',            
      which='both',       
      bottom=True,      
      top=False,          
      labelbottom=False) 

fig = plt.figure()
ani = animation.FuncAnimation(fig, plot, interval=10, frames=100)

ani