Matplotlib FuncAnimation slow

Question

Я создал простую анимацию процесса связывания поверхности с использованием функции FuncAnimation от matplotlib. Результат, однако, очень медленный. Я подозреваю, что это потому, что я перерисовываю все элементы на каждом фрейме, но я не разобрался в работе. Любая помощь оценивается.

import matplotlib 
matplotlib.use('TKAgg')  # import proper graphics back-end for Mac OS X 


import numpy as np 
from matplotlib import pyplot as plt 
from matplotlib import animation 
from matplotlib.collections import PatchCollection 
from random import * 

nx = 20  # x size of lattice 
ny = 20  # y size of lattice 

pAds = 0.01  # adsorption probability per time step 
pDes = 0.0075 # desorption probability per time step 

tMax = 500  # number of time steps 

surface = np.zeros((nx,ny))    # create surface 
xc = [0] 
yc = [0] 


# initialization and time step of simulation 

def init(): 
    # initialize an empty list of circles 
    patches = []   # empty array to hold drawable objects 
    for x in range(0,nx): 
     for y in range(0,ny): 
      if(surface[x][y] == 0): 
       patches.append(ax_surf.add_patch(plt.Circle((x+0.5,y+0.5),0.45,color='w'))) 
    lines, = ax_covr.plot([],[]) 
    patches.append(lines) 
    return patches 

def animate(i): 
    patches = []   # empty array of circles to be drawn 
    for x in range(0,nx): 
     for y in range(0,ny): 
      if(surface[x][y] == 0): 
       if(random() < pAds): 
        surface[x][y] = 1 
        patches.append(ax_surf.add_patch(plt.Circle((x+0.5,y+0.5),0.45,color='b'))) 
       else: 
        patches.append(ax_surf.add_patch(plt.Circle((x+0.5,y+0.5),0.45,color='w'))) 
      else: 
       if(random()<pDes): 
        surface[x][y] = 0 
        patches.append(ax_surf.add_patch(plt.Circle((x+0.5,y+0.5),0.45,color='w'))) 
       else: 
        patches.append(ax_surf.add_patch(plt.Circle((x+0.5,y+0.5),0.45,color='b'))) 
    coverage = np.sum(surface)/(nx*ny) 
    xc.append(i) 
    yc.append(coverage) 
    lines, = ax_covr.plot(xc,yc,'ro',ms=2,lw=0) 
    patches.append(lines) 
    return patches 

# set up figure and animate 


fig = plt.figure() 
ax_surf = plt.subplot2grid((1, 2), (0, 0)) 
ax_covr = plt.subplot2grid((1, 2), (0, 1)) 
ax_surf.set_xlim(0,nx) 
ax_surf.set_ylim(0,ny) 
ax_covr.set_xlim(0,tMax) 
ax_covr.set_ylim(0,1) 

ax_surf.set_aspect(1) 
ax_surf.axis('off') 

ax_covr.set_aspect(tMax) 

ax_surf.hold(False) 

anim = animation.FuncAnimation(fig, animate, init_func=init, frames=tMax, interval=0, blit=True,repeat=False) 
plt.show() 

Answer 1

Использование patches предыдущего init/animate вызова вместо создания новых на единицу каждый раз.

Ниже приведена модифицированная версия кода.

patches = [] 

def init(): 
    global patches 
    if patches: 
     # prevent the second call of the init() 
     return patches 
    # initialize an empty list of circles 
    for x in range(nx): 
     for y in range(ny): 
      if(surface[x][y] == 0): 
       patches.append(ax_surf.add_patch(plt.Circle((x+0.5,y+0.5),0.45,color='w'))) 
    lines, = ax_covr.plot([],[]) 
    patches.append(lines) 
    return patches 

def animate(i): 
    global patches 
    idx = 0 
    for x in range(nx): 
     for y in range(ny): 
      if surface[x][y] == 0: 
       if random() < pAds: 
        surface[x][y] = 1 
        patches[idx] = ax_surf.add_patch(plt.Circle((x+0.5,y+0.5),0.45,color='b')) 
      else: 
       if(random()<pDes): 
        surface[x][y] = 0 
        patches[idx] = ax_surf.add_patch(plt.Circle((x+0.5,y+0.5),0.45,color='w')) 
      idx += 1 
    coverage = np.sum(surface)/(nx*ny) 
    xc.append(i) 
    yc.append(coverage) 
    lines, = ax_covr.plot(xc,yc,'ro',ms=2,lw=0) 
    patches[idx] = lines 
    return patches 

ПРИМЕЧАНИЕ: Используется глобальную переменную, чтобы минимизировать изменения.