Matplotlibでテキストをアニメーション化する方法をわかりやすく解説

Pythonの可視化ライブラリ「Matplotlib」では、animationモジュールを使うことで、グラフ上のテキストに簡単なアニメーション効果を加えることができます。本記事では、文字のサイズと色が変化していくテキストアニメーションの作成方法を、具体的なコード例とともに紹介します。

テキストアニメーションを作成する手順

Matplotlibでテキストをアニメーション化するには、以下の手順に従います。

• Matplotlibから「animation」パッケージをインポートします。
• 図のサイズを設定し、サブプロット間および周囲の余白（パディング）を調整します。
• 新しい図を作成、または既存の図をアクティブにします。
• サブプロット配置の一部として、図に「ax」を追加します。
• 表示したい文字列を保持する変数「text」を初期化します。
• x=0.20、y=0.50 の位置にテキストを追加します。
• 使用する色のリストを作成します。
• 関数 animate を繰り返し呼び出すことでアニメーションを生成し、テキストのサイズを徐々に大きくしながら色を切り替えます。
• 図を表示するには、show() メソッドを使用します。

サンプルコード

以下は、「You are welcome!」というテキストのフォントサイズをフレームごとに拡大し、同時に色を変化させるアニメーションの実装例です。

from matplotlib import animation
import matplotlib.pyplot as plt

plt.rcParams["figure.figsize"] = [7.00, 3.50]
plt.rcParams["figure.autolayout"] = True

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111)
text = 'You are welcome!'
txt = ax.text(.20, .5, text, fontsize=15)

colors = ['#1f77b4', '#ff7f0e', '#2ca02c', '#d62728', '#9467bd', '#8c564b', '#e377c2', '#7f7f7f', '#bcbd22', '#17becf']


def animate(num):
   txt.set_fontsize(num * 2 + num)
   txt.set_color(colors[num % len(colors)])
   return txt,

anim = animation.FuncAnimation(fig, animate, frames=len(text) - 1, blit=True)

plt.show()

コードのポイント

このコードの重要なポイントは以下の通りです。

• FuncAnimation：指定した関数（ここでは animate）を一定間隔で繰り返し呼び出し、アニメーションを実現する中心的なクラスです。
• frames引数：アニメーションの総フレーム数を指定します。ここでは文字列の長さから1を引いた値が使われています。
• blit=True：変更された部分だけを再描画することで、描画パフォーマンスを向上させます。
• colors[num % len(colors)]：剰余演算により、色のリストを先頭に戻って循環的に使い続けることができます。

出力結果

上記のコードを実行すると、テキストのフォントサイズがフレームごとに大きくなり、色もリスト内の10色へと次々と変化していくアニメーションが表示されます。GIFアニメーションとして保存すれば、プレゼンテーション資料やWebページにも活用できます。