Анимация нескольких кругов в каждом кадре в Python

Question

Я пытаюсь создать анимацию в этом видео , используя Python.Но я застрял на самом первом шаге.До сих пор я создал Круг и точку, вращающуюся по его окружности.Мой код приведен ниже.Теперь я хочу построить значения y, соответствующие x=np.arange(0, I*np.pi, 0.01) вдоль оси x (как показано в функции update() в коде).Для этого я должен определить другую функцию, чтобы построить эти x и y и передать эту функцию внутри нового animation.FuncAnimation().

Есть ли способ построить все, используя только функцию update()?

Примечание Я нашел код этой анимации в здесь ,Но он написан на Java!

Мой код

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


W = 6.5
H = 2
radius = 1
I = 2
T = 3
N = 2

plt.style.use(['ggplot', 'dark_background'])


def create_circle(x, y, r):
    circle = plt.Circle((x, y), radius=r, fill=False, alpha=0.7, color='w')
    return circle


def create_animation():

    fig = plt.figure()
    ax = plt.axes(xlim=(-2, W + 2), ylim=(-H, H))

    circle = create_circle(0, 0, radius)
    ax.add_patch(circle)

    line1, = ax.plot(0, 1, marker='o', markersize=3, color='pink', alpha=0.7)

    def update(theta):
        x = radius * np.cos(theta)
        y = radius * np.sin(theta)

        line1.set_data([0, x], [0, y])

        return line1,


    anim = []
    anim.append(animation.FuncAnimation(fig, update,
                                        frames=np.arange(0, I * np.pi, 0.01),
                                        interval=10, repeat=True))

    # anim.append(animation.FuncAnimation(fig, update_line, len(x),
    #                                     fargs=[x, y, line, line1], interval=10))

    plt.grid(False)
    plt.gca().set_aspect('equal')
    plt.gca().spines['left'].set_visible(False)
    plt.gca().spines['top'].set_visible(False)
    plt.gca().spines['right'].set_visible(False)
    plt.gca().spines['bottom'].set_visible(False)
    plt.gca().set_xticks([])
    plt.gca().set_yticks([])

    plt.show()


if __name__ == '__main__':

    create_animation()

Редактировать. Я улучшил задачу, определив глобальную переменную pos и изменение функции update() следующим образом ... Анимация теперь выглядит лучше, но все еще с ошибками!

Улучшенная часть

    plot, = ax.plot([], [], color='w', alpha=0.7)
    level = np.arange(0, I * np.pi, 0.01)
    num = []
    frames = []
    for key, v in enumerate(level):
        num.append(key)
        frames.append(v)

    def update(theta):
        global pos
        x = radius * np.cos(theta)
        y = radius * np.sin(theta)
        wave.append(y)

        plot.set_data(np.flip(level[:pos] + T), wave[:pos])
        line1.set_data([0, x], [0, y])
        pos += 1

        return line1, plot,

Редактировать До сих пор я сделал следующее:

def update(theta):
    global pos
    x, y = 0, 0

    for i in range(N):
        prev_x = x
        prev_y = y

        n = 2 * i + 1
        rad = radius * (4 / (n * np.pi))
        x += rad * np.cos(n * theta)
        y += rad * np.sin(n * theta)
        wave.append(y)

        circle = create_circle(prev_x, prev_y, rad)
        ax.add_patch(circle)

        plot.set_data(np.flip(level[:pos] + T), wave[:pos])
        line2.set_data([x, T], [y, y])
        line1.set_data([prev_x, x], [prev_y, y])

        pos += 1

    return line1, plot, line2,

Выход

Пожалуйста, помогите исправитьэта анимация.Или есть какой-нибудь эффективный способ сделать эту анимацию?

Edit Хорошо, теперь анимация частично работает.Но есть небольшая проблема: в моем коде (внутри определения update()) я должен добавить круги с центром в (prev_x, prev_y) радиуса, определенного как rad для каждого кадра.По этой причине я пытаюсь использовать for loop в определении update(), но тогда все круги остаются на рисунке (см. Вывод ниже).Но я хочу один круг в каждом кадре с центром и радиусом, как указано выше.Также та же проблема с plot.Я пытаюсь использовать ax.clear() внутри for loop, но это не сработало.