【系统】动画视频

[XiangyunHuang]

这一节升级为视频动画

除了介绍 animation 包依赖 FFmpeg/ SWF Tools/ ImageMagick/ GraphicsMagick 做动画视频外，补充 av 和 gganimate 借助 cargo 和系统库 libavfilter-dev，就是要去掉安装和配置软件的麻烦，话说 gganimate 现在很火

[XiangyunHuang]

这一节一定要找一个很棒的例子才动笔

很有意思的真实数据，很酷炫的效果

mapmate 不再维护了，有点可惜，可能是为了支持 gganimate，作者主页上的 demo 很炫 https://leonawicz.github.io/

[XiangyunHuang]

这个例子源于余光创的博客https://guangchuangyu.github.io/cn/2017/09/3d-breast/ 这种类型的例子不适合放在书里面

$$f(x;\theta,\phi) = \theta x\log(x)-\frac{1}{\phi}\mathit{e}^{-\phi^4(x-\frac{1}{\mathit{e}})^4}$$

其中 $\theta \in (2,3), \phi \in (30,50), x \in (0,1)$

# 准备数据
breast_curve <- function(y, theta, phi) {
  theta * y * log(y, base = 10) - 1 / phi * exp(-(phi * y - phi / exp(1))^4)
}

tmp <- sapply(0:100 / 101, breast_curve,
  theta = c(3, 2.8, 2.5, 2.2, 2),
  phi = c(30, 33, 36, 40, 50)
)

dat <- data.frame(
  x = c(t(tmp)), y = rep(0:100 / 101, 5),
  cols = rep(hcl.colors(5), each = 101)
)

dat1 <- split(dat, dat$cols)

# 中间过程
library(tweenr)
dat2 <- tween_states(dat1,
  tweenlength = 2, statelength = 1,
  ease = rep("cubic-in-out", 5), nframes = 101
)

cubic-in-out 的插值

tweenr::display_ease('cubic-in-out')

library(ggplot2)
ggplot(data = dat2, aes(x, y, color = I(cols))) +
  geom_path(na.rm = TRUE) +
  coord_flip() +
  theme_minimal() +
  labs(x = NULL, y = NULL)

GIF 动画

# 动画效果
library(gganimate)
ggplot(data = dat2, aes(x, y, color = I(cols))) +
  geom_path(na.rm = TRUE) +
  coord_flip() +
  theme_minimal() +
  labs(x = NULL, y = NULL, title = 'Frame {frame} of {nframes}') +
  # 转场特效
  transition_time(.frame) +
  ease_aes('cubic-in-out')

[gganimate 动画制作，以 mtcars 为例介绍 tweenr 通过插值生成中间过渡帧]{.todo}

生成静态图片

ggplot(mtcars, aes(disp, mpg)) +
  geom_point(colour = "purple", size = 3) +
  facet_wrap(~cyl)

用来分面的变量 cyl 作为转场的帧

library(gganimate)
ggplot(mtcars, aes(disp, mpg)) +
  geom_point(colour = "purple", size = 3) +
  facet_wrap(~cyl) +
  transition_manual(cyl) +
  labs(title = "{current_frame}")
# p <- ggplot(mtcars, aes(disp, mpg)) +
#   geom_point(colour = "purple", size = 3) +
#   facet_wrap(~cyl) +
#   transition_manual(cyl) +
#   labs(title = "{current_frame}")
# animate(p, nframes = 100, fps = 50, renderer = gifski_renderer())

[XiangyunHuang]

影响动画在线生成的因素

目前 gitbook 版 dev: "svglite" 即默认情况下，代码生成的图形保存设备为 svglite::svglite()

每章开头都会加载

knitr::opts_chunk$set(
  fig.align = "center",
  cache = TRUE,
  small.mar = TRUE,
  fig.showtext = TRUE,
  dpi = 300
)

意味着启用 fig.showtext=TRUE 处理中文字体，会自己打开一套图形保存设备