Animieren von zwei Kurven in der gleichen Parzelle zur gleichen Zeit in Matplotlib

Question

Ich versuche, zwei Gauß-Profile zu animieren, so dass sie gleichzeitig mit der gleichen Geschwindigkeit fortschreiten können, wird die exakte Lösung seines ursprüngliches Profil halten, während die berechnete Lösung mit der Zeit diffundiert .

Ich machte alle Berechnungen, aber ich konnte die zwei Kurven nicht animieren, so dass sie zusammen auf der gleichen Handlung fortschreiten können.

import numpy as np 
import pandas as pd 
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D 
import matplotlib.pyplot as plt 
from matplotlib import cm 
from matplotlib.ticker import LinearLocator, FormatStrFormatter 
import matplotlib.animation as animation 
%matplotlib notebook 

xmin = 0  # minimum value of x 
xmax = 2  # maximum value of x 
N = 200   # Number of nodes 
dt = 0.005  # time step 
tmax = 2  # solution time 
v = 0.5   # velocity 
t0 = 0 

# Discritize the domain 
dx = (xmax - xmin)/N 
x = np.arange(xmin-dx,xmax+dx,dx) 
# set initial condition 
u0 = np.exp(-200*np.square(x-0.25)) 

u = u0.copy() 
unp1 = u0.copy() 
unpf = [] 
uexact = [] 
t = np.arange(t0, tmax, dt) 
#Newman boundary condition no gradient across the boundary 
u[0]= u[2] 
u[-1]= u[N-1] 
#Loop through time 
nsteps = int(tmax/dt) 
for n in range (0,nsteps):  
    #Calculate the FOU scheme 
    for i in range (1, N+1): 
     unp1[i] = u[i] - v*(dt/dx)*(u[i]-u[i-1]) 
    unpf.append(unp1.copy()) 
    uexact.append(np.exp(-200*np.square(x-0.25-v*t[n]))) 
    u = unp1 

fig, ax = plt.subplots() 

plt.xlabel('x') 
plt.ylabel('u') 
plt.title('Initial condition') 
line, = ax.plot(x, u0) 
def animate(i): 
    line.set_ydata(uexact[i]) # update the data 
    return line, 
ani = animation.FuncAnimation(fig, animate, np.arange(1, len(uexact)), interval=100) 

line, = ax.plot(x, u0) 
ax.set_xlim(xmin, xmax) 
ax.set_xlabel('X nodes - Axis') 
ax.set_ylabel('Y nodes - Axis') 
def animate(i): 
    line.set_ydata(unpf[i]) # update the data 
    return line, 
ani = animation.FuncAnimation(fig, animate, np.arange(1, len(unpf)), interval=100) 
plt.show() 

Answer 1

Es gibt keinen Grund, zwei unterschiedliche FuncAnimation s hier zu verwenden, da Sie eine einzelne Animation wollen, Animieren zwei oder mehr Objekte.

Da unpf und uexact scheinen, um die gleiche Anzahl von Elementen zu haben, ist die Umsetzung dieser einfach.

... # all other code 

line, = ax.plot(x, u0) 
line2, = ax.plot(x, u0) 
def animate(i): 
    line.set_ydata(uexact[i]) # update the data 
    line2.set_ydata(unpf[i]) # update the data 
    return line, line2, 

ani = animation.FuncAnimation(fig, animate, np.arange(1, len(unpf)), interval=100) 
plt.show()