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TeamProgressModel.py
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#!/usr/bin/env python -B
# -*- coding: utf-8 -*-
"""
チームプロジェクト作業進捗トイモデル
"""
import numpy as np
from tqdm import tqdm
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.animation import ArtistAnimation
import seaborn as sns
class ProjectLocus:
def __init__(self, num_member, num_meeting):
self._num_member = num_member # チームメンバー数
self._num_meeting = num_meeting # 開催会議回数
self._g = 1. # 後戻りの力
self._deltaT = 1.
self._tt = np.arange(0., 100., self._deltaT) # 描画するための時間設定
self._r = 5. # メンバー１人の力
self._theta_all = np.full((self._tt.size, self._num_member), np.pi/2) # 各時間の各メンバーの作業ベクトル角度
self._u_all = np.zeros((self._tt.size, self._num_member)) # 各メンバーの作業ベクトルx軸
self._v_all = np.full((self._tt.size, self._num_member), self._r) # 各メンバーの作業ベクトルy軸
self._x_all = [0.] # 各時間のチーム進捗位置X軸
self._y_all = [0.] # 各時間のチーム進捗位置Y軸
self._goal_time = 100. # ゴール時刻
self.calc_locus() # 軌跡を計算する
del self._theta_all
def calc_locus(self):
for i in range(len(self._tt)):
if(i == 0):
continue
self._next_flag = True
for m in range(self._num_member):
self._theta_all[i][m] = self._theta_all[i-1][m] + (np.random.randn() * np.pi/12)
self._u_all[i][m] = self._r * np.cos(self._theta_all[i-1][m])
self._v_all[i][m] = self._r * np.sin(self._theta_all[i-1][m])
if(abs(self._x_all[i-1]) >= 100): # グラフ外に出た場合
self._theta_all[i][m] = np.pi - self._theta_all[i][m]
self._u_all[i][m] = -1 * self._u_all[i][m]
if(i % self._num_meeting == 0): # 会議開催の場合
self._theta_all[i][m] = np.pi / 2.
self._u_all[i][m] = 0
self._v_all[i][m] = self._r
self._next_flag = False
if(self._y_all[i-1] >= 100.): # プロジェクト完了の場合
self._u_all[i][m] = 0
self._v_all[i][m] = 0
self._next_flag = False
if(self._goal_time > self._tt[i]): # ゴール時刻の記録
self._goal_time = self._tt[i]
self._x = self._u_all[i][m]*self._deltaT + self._x_all[i-1] # x(t)の記述
self._y = ( -(self._g/2)*self._deltaT**2 + self._v_all[i][m]*self._deltaT ) * self._next_flag + self._y_all[i-1] # y(t)の記述
self._x_all.append(self._x) # xの時々刻々データを格納
self._y_all.append(self._y) # yの時々刻々データを格納
def MakeProgressAnim(fig, each_team_num_member, each_team_num_meeting):
num_team = len(each_team_num_member)
Progress = []
goal_time_list = [100.] * num_team
for team_i in range(num_team):
Progress.append(ProjectLocus(each_team_num_member[team_i], each_team_num_meeting[team_i]))
ims_all = []
flag_legend = True
pbar = tqdm(range(len(Progress[0]._tt)))
for t_i in pbar:
ims_sum = []
stop_flag = True
for team_i in range(num_team):
# 時刻tにおける質点と，時刻tに至るまでの運動の軌跡の二つの絵を作成し， アニメーション用のリストに格納する。
#im_p = plt.plot(Progress[team_i]._x_all[t_i], Progress[team_i]._y_all[t_i], 'o',
# Progress[team_i]._x_all, Progress[team_i]._y_all,
# '--', label='MTG:{} G:{}'.format(each_team_num_meeting[team_i], Progress[team_i]._goal_time),
# color=cmap(team_i),markersize=10, linewidth = 2, aa=True)
im_p = plt.plot(Progress[team_i]._x_all[t_i], Progress[team_i]._y_all[t_i], marker='o',
label='MTG:{}\nGOAL:{}'.format(each_team_num_meeting[team_i], Progress[team_i]._goal_time),
color=cmap(team_i), markersize=10, aa=True)
im_l = plt.plot(Progress[team_i]._x_all, Progress[team_i]._y_all, '--',
#label='GOAL:{}'.format(Progress[team_i]._goal_time),
color=cmap(team_i), linewidth=2, aa=True)
im_q = plt.quiver(Progress[team_i]._x_all[t_i], Progress[team_i]._y_all[t_i],
Progress[team_i]._u_all[t_i] * 2.5, Progress[team_i]._v_all[t_i] * 2.5,
color=cmap(team_i), angles='xy',scale_units='xy',scale=1)
# タイトルテキスト
title = plt.text(xmin, xmax,
'Time : {:.1f}'.format(Progress[0]._tt[t_i] + 1),
ha='left', va='bottom',fontsize=10)
stop_flag = stop_flag and (Progress[team_i]._y_all[t_i] >= 100.)
ims_sum += im_p + [im_q] + [title]
if flag_legend: # 一回のみ凡例を描画
plt.legend(bbox_to_anchor=(1.04, 1), loc='upper left', borderaxespad=0)
flag_legend = False
ims_all.append(ims_sum)
if stop_flag: # 全てのグループがゴールしていたらアニメーション終了
break
del Progress
# 右側の余白を調整
plt.subplots_adjust(right=0.7)
anim = ArtistAnimation(fig, ims_all) # アニメーション作成
return anim
if __name__ == '__main__':
anim = [] #アニメーション用に描くパラパラ図のデータを格納するためのリスト
#deltaT = 1.
#tt = np.arange(0., 100., deltaT) # 描画するための時間設定
#V0 = 5. # メンバー１人の力
#g= 1. # 重力定数
each_team_num_member = [10, 10, 10] # 各チームメンバー数
each_team_num_meeting = [5., 12., 20.] # 各チーム会議回数
# 描画のカスタマイズ
sns.set()
fig = plt.figure()
cmap = plt.get_cmap("tab10")
xmin = -100.
xmax = 100.
plt.title('{} members'.format(each_team_num_member[0]))
plt.ylabel('Progress [%]',fontsize=18)
plt.xlim(xmin, xmax)
plt.ylim(-10, 110)
plt.hlines([0], xmin, xmax, linestyles="-") # y=0に線を描く。
plt.hlines([100], xmin, xmax, colors='r', linestyles="dashed") # y=0に線を描く。
anim = MakeProgressAnim(fig, each_team_num_member, each_team_num_meeting)
anim.save("Result.gif", writer='imagemagick') # gifアニメーションファイルを作成する