Programme
Alle Programme, die in diesem Buch besprochen werden, und die Programme zu den Musterlösungen der Übungsaufgaben können Sie auch als ein zip-Archiv herunterladen.
Programm 3.4:
NumpyMatplotlib/animation.py
"""Animierte Darstellung einer ebenen Welle."""
import numpy as np
import matplotlib as mpl
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation
# Erzeuge die x-Werte von 0 bis 20 in 500 Schritten.
x = np.linspace(0, 20, 500)
# Definiere die Kreisfrequenz omega, die Wellenzahl k und
# die Zeitschrittweite delta_t.
omega = 1.0
k = 1.0
delta_t = 0.04
# Erzeuge die Figure und das Axes-Objekt.
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(1, 1, 1)
ax.set_xlim(np.min(x), np.max(x))
ax.set_ylim(-1.2, 1.2)
ax.set_xlabel('Ort x')
ax.set_ylabel('u(x, t)')
ax.grid()
# Erzeuge einen leeren Plot und ein leeres Textfeld.
plot, = ax.plot([], [])
text = ax.text(0.5, 1.05, '')
def update(n):
"""Aktualisiere die Grafik zum n-ten Zeitschritt."""
# Berechne die Funktionswerte u zum Zeitpunkt t.
t = n * delta_t
u = np.cos(k * x - omega * t)
# Aktualisiere den Plot und das Textfeld.
plot.set_data(x, u)
text.set_text(f't = {t:5.1f}')
# Gib ein Tupel mit den Grafikelementen zurück, die neu
# dargestellt werden müssen.
return plot, text
# Erzeuge das Animationsobjekt.
ani = mpl.animation.FuncAnimation(fig, update,
interval=30, blit=True)
# Starte die Animation.
plt.show()