使用matplotlib.animationFFMpegWriter()在Python中制作自定义动画

在Python中，使用matplotlib可以轻松地制作出各种图表和图形。而使用matplotlib.animation模块，我们还可以制作出各种动画效果。其中，matplotlib.animation.FFMpegWriter()是一个用于生成动画的类，它使用FFmpeg作为后端并生成视频文件。下面是一个使用matplotlib.animation.FFMpegWriter()制作自定义动画的例子：

首先，我们需要导入所需要的模块和类：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.animation import FFMpegWriter

然后，我们定义一个函数来绘制动画的每一帧：

def animate(i):
    # 清除之前的图形
    plt.clf()

    # 生成数据
    x = np.linspace(0, 2*np.pi, 100)
    y = np.sin(x + i/10.0)

    # 绘制图形
    plt.plot(x, y, 'r')

    # 设置坐标轴范围
    plt.xlim(0, 2*np.pi)
    plt.ylim(-1, 1)
    
    # 设置标题
    plt.title('Custom Animation')

    # 返回绘制的图形对象
    return plt

接下来，我们创建一个FFMpegWriter对象，并指定输出文件的名称和视频编码器：

writer = FFMpegWriter(fps=30, codec='h264')

然后，创建一个Figure对象和一个Axes对象，并使用FuncAnimation函数来生成动画：

fig, ax = plt.subplots()
ani = animation.FuncAnimation(fig, animate, frames=100, blit=True)

最后，使用writer对象将动画保存为视频文件：

ani.save('custom_animation.mp4', writer=writer)

完整代码如下：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.animation import FuncAnimation, FFMpegWriter

def animate(i):
    plt.clf()

    x = np.linspace(0, 2*np.pi, 100)
    y = np.sin(x + i/10.0)

    plt.plot(x, y, 'r')

    plt.xlim(0, 2*np.pi)
    plt.ylim(-1, 1)
    
    plt.title('Custom Animation')

    return plt

writer = FFMpegWriter(fps=30, codec='h264')

fig, ax = plt.subplots()
ani = FuncAnimation(fig, animate, frames=100, blit=True)

ani.save('custom_animation.mp4', writer=writer)

运行以上代码，将会生成一个名为custom_animation.mp4的视频文件，该视频中的动画每帧都显示一个正弦函数的波动效果。

需要注意的是，使用matplotlib.animation.FFMpegWriter()制作动画需要安装ffmpeg软件。在没有安装ffmpeg的情况下，可以通过执行以下命令来安装ffmpeg：

!apt-get install ffmpeg -y

另外，使用matplotlib.animation.FFMpegWriter()制作动画还可以自定义各种参数，如帧率(fps)、比特率(bitrate)、编码器(codec)等，可以根据需要进行调整。同时，matplotlib.animation模块还提供了其他的Writer类，如PillowWriter、ImageMagickWriter等，可根据实际需求选择合适的类进行动画生成。

总之，使用matplotlib.animation.FFMpegWriter()可以方便地制作自定义动画，并且可以保存为视频文件，在数据可视化、科学计算等领域都有着广泛的应用。