✍️ 朱邓达  •  📅 2025-06-18

movie

官方文档:

movie

简介:

制作动画

语法

gmt movie mainscript -Ccanvassize[+c|i] -Nprefix -Tnframes|min/max/inc[+n]|timefile[+pwidth][+sfirst][+w[str]|W] [ -Aaudiofile[+e] ] [ -Ddisplayrate ] [ -Etitlepage[+d[duration[s]]][+f[i|o][fade[s]]][+gfill] ] [ -Fgif|mp4|webm|png[+ioptions][+l[n]][+ooptions][+sstride][+t][+v] ] [ -G[fill][+ppen] ] [ -Hscale] [ -Iincludefile ] [ -K[+f[i|o][fade[s]]][+gfill][+p[i|o]] ] [ -Llabelinfo ] [ -M[frame],[format][+rdpu][+v] ] [ -Pprogress ] [ -Q[s] ] [ -Sbbackground ] [ -Sfforeground ] [ -V[level] ] [ -W[dir] ] [ -Z[s] ] [ -fflags ] [ -x[[-]n] ] [ --PAR=value ]

描述

movie 模块能够使用单个绘图脚本生成 GMT 动画，该脚本会重复应用于所有帧， 同时通过特定帧变量进行一些变化。该模块简化（并隐藏）了通常设置完整动画任务所需的大部分步骤。 相反，用户可以专注于构建主帧绘图，而让帧的并行执行以及图片到动画的组合在后台进行。 单个帧会从 PostScript 绘图转换为无损、不透明的 PNG 图片， 并可选择组合成动画（这最后一步需要外部工具，这些工具必须存在于用户的路径中； 请参阅下面的 技术细节 ）。用户可以根据需要添加片头、淡入淡出效果、标签和进度指示器。

必选选项

mainscript

一个独立的 GMT 现代模式主脚本，用于生成帧。 该脚本可以访问帧变量，例如帧号等，并且可以使用 Bourne shell（.sh）、Bourne again shell（.bash）、 csh（.csh）或 DOS 批处理语言（.bat）编写。 脚本语言根据文件扩展名推断，然后 GMT 使用相同脚本语言构建隐藏的 movie 脚本。 可访问的参数将在下文讨论。 注： 如果最终的 gmt end 语句以 show 结尾，则会展示动画主帧（仅当使用了 -M 时）。

-Ccanvassize[+c|i]

指定组合帧时的画布大小。支持两种指定方式：

  • 使用专有名称指定预设格式（见下方表格 Presets 第一列的名称）。

  • 用户可指定自定义布局 widthxheightxdpu ， 其中像素密度 dpu （dots-per-unit）为每单位大小内的像素点数 （在预设格式中像素密度会自动计算）。也可以在后面加上 +c 或 +i 指定 dpu 的单位大小为每厘米 (cm) 或每英寸 (inches) 。

注： 用户设定的 PROJ_LENGTH_UNIT 将决定 movie 模块使用 SI 或 US 单位。

16:9 (24x13.5 cm or 9.6x5.4 inch)

Preset format (alias)

Pixel dimensions

DPC

DPI

4320p (8k and uhd-2)

7680 x 4320

320

800

2160p (4k and uhd)

3840 x 2160

160

400

1080p (fhd and hd)

1920 x 1080

80

200

720p

1280 x 720

53.3333

133.3333

540p

960 x 540

40

100

480p

854 x 480

35.5833

88.9583

360p

640 x 360

26.6667

66.6667

240p

426 x 240

17.75

44.375

4:3 (24x18 cm or 9.6x7.2 inch)

Preset format (alias)

Pixel dimensions

DPC

DPI

uxga

1600 x 1200

66.6667

166.6667

sxga+

1400 x 1050

58.3333

145.8333

xga

1024 x 768

42.6667

106.6667

svga

800 x 600

33.3333

83.3333

dvd

640 x 480

26.6667

66.6667
-Nprefix

指定最终动画文件的名称以及包含帧图片的子目录（例外情况见 -W ）。 注： 如果该子目录已存在，则 GMT 将立即退出。 因此，用户需要先删除以该名称命名的任何旧目录。这样做是为了防止意外丢失重要数据。 用户可以通过使用 -Z 在成功运行后删除该目录来避免此问题。

-Tnframes|min/max/inc[+n]|timefile[+pwidth][+sfirst][+w[str]|W]

创建一个包含从 min 到 max 每隔 inc 变化的一列数据集以指定要生成多少帧， 或提供一个数据集文件 timefile ，一个记录（即一行）对应一帧。 列中的值将作为命名变量 MOVIE_COL0 、 MOVIE_COL1 等的形式提供给主脚本 mainscript ，而每行任何尾部文本都可以通过变量 MOVIE_TEXT 进行访问。 文件行数即为帧数。注意 timefile 文件可以在 background 脚本中创建（见 -Sb ）， 因此在 background 脚本执行前后 GMT 都会查找 timefile 是否存在。 如果仅指定帧数 nframes ，则只有变量 MOVIE_FRAME 可用，因为没有数据文件。 对于数组生成的一些细节参数，详见 生成一维数组 。还支持以下子选项：

  • +n - inc 变为 min 到 max 之间的帧数。

  • +p - 设置每帧图片命名的帧号格式的标签宽度 width ， 例如 name_000010.png 的帧号标签宽度为 6 。默认自动设置 width ， 但如果用户将大型任务分布在多台计算机上的话（通过 +s ）， 用户必须确保所有帧名称的标签宽度一致。

  • +s - 输出帧起始编号从 0 改为 first 。 注意这仍然包括所有帧，该子选项仅影响输出编号。

  • +w - 将尾部的文本字符串拆分成单个单词，可通过变量 MOVIE_WORD0, MOVIE_WORD1 访问。默认将空格符 (spaces) 或制表符 (tabs) 作为分隔符，可自定义 str 作为有效分隔符。 使用 +W 则将 TAB 作为唯一分隔符。

可选选项

-Aaudiofile[+e]

添加音轨（例如旁白解说），大概与动画长度相同，但可以更短或更长。 GMT 将音轨与第一帧对齐。使用 +e 可将拉伸音轨以精确适配动画长度 （前提是缩放比例不小于0.5或大于2.0）。

-Ddisplayrate

设置最终动画帧率（每秒） [默认 24]。

-Etitlepage[+d[duration[s]]][+f[i|o][fade[s]]][+gfill]

指定脚本 titlepage 以创建静态页面作为动画片头 [默认无片头]。 或者，titlepage 可以是尺寸与 -C 中设置的画布大小完全匹配的 PostScript 或 EPS 图（文件扩展名为.ps）。支持以下子选项控制片头：

  • +d - 设置片头持续长度，后跟 duration 表示持续帧数，有单位 s 表示持续秒数 [默认 4 秒]。

  • +f - 为片头添加以帧号或秒数（带单位 s ）为单位的淡入淡出长度 fade [默认 1s] 。 使用 +fi 或 fo 可分别指定单边的淡入或淡出长度， 或者都使用以指定长度不等的淡入淡出 [默认淡入淡出长度一致]。 淡入淡出效果会影响片头持续时间 duration 。

  • +gfill - 设置淡入前和淡出后的颜色 [默认 black]。

关于淡入淡出效果，详见 片头和淡入淡出 ， -K 也有相关用法。

-Fgif|mp4|webm|png[+ioptions][+l[n]][+ooptions][+sstride][+t][+v]

选择动画输出类型，可多次使用 -F 以生成多种类型。可选类型包括 gif , mp4 , webm , 或只是 png 图片。其中 mp4 和 webm 为电影格式，需使用 FFmpeg 工具将多个图片组合成电影。如果只选择 png 则不会组合。 不使用 -F 则不会输出任何与动画相关的文件（但要求使用 -M ）。支持以下子选项：

  • +i - 为输入文件添加额外的 FFmpeg 编码设置（多个词用引号括住）。

  • +l - 循环播放 gif 动画，或者可指定循环次数 n [默认一直循环] 。

  • +o - 为输出文件添加额外的 FFmpeg 编码设置（ mp4 或 webm ，多个词用引号括住）。

  • +s - 当输出类型为 mp4 或 webm 时，指定步长 stride 可创建帧率低的 gif 图， 其中 stride 可取 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 和 500 。

  • +t - 选择生成透明的 PNG 图片 [默认不透明]。 详见 透明图片 。

  • +v - 使用默认预览工具打开 mp4 或 webm 。

-G[fill][+ppen]

在绘制开始前，设置画布填充色 [默认无填充]，使用 +p 指定画布轮廓画笔属性 [默认无轮廓]。

-Hscale

由于在将 PostScript 图形栅格化为 PNG 图像时所使用的每单位像素点是有限的， 因此将特征量化为离散像素会导致舍入误差。 部分这种误差可以通过抗锯齿设置来减轻。然而，不同帧之间的变化不受单个帧的栅格化操作控制， 特别是移动的文本在最终动画中可能会显得抖动。 用户可以通过选择一个整数缩放比例 scale 来减轻这种影响， 该比例实际上会暂时将每单位有效点数增大 scale 倍，然后对帧进行栅格化处理， 最后以相同的比例对图像进行降采样。 scale 越大，过渡就越平滑。 由于处理时间会随着缩放比例的增加而增加，GMT 建议用户尝试 2 到 5 之间的值。 请注意，当原始数据的分辨率远高于最终帧的像素尺寸时，图片也可能因量化而受到影响。 此时也可以使用 -H 选项来平滑结果以避免锯齿现象 [默认不进行降采样]。 这种影响被称为亚像素渲染 (subpixel rendering)。

-Iincludefile

将 includefile 的内容插入所有 movie 脚本都会访问的 movie_init.sh 脚本中。 这种机制用于添加信息（通常是常量赋值），这些信息是主脚本 mainscript 和 -S 指定的脚本所依赖的。

-K[+f[i|o]fade[s]][+gfill][+p[i|o]]

为动画添加淡入淡出效果 [默认不添加]。支持以下子选项：

  • +f - 设置淡入淡出长度 fade [默认 1s] 。 使用 +fi 或 fo 可分别指定单边的淡入或淡出长度， 或者都使用以指定长度不等的淡入淡出 [默认淡入淡出长度一致]。

  • +gfill - 设置淡入前和淡出后的颜色 [默认 black]。

  • +p - 保留所有帧。通常情况下，淡入淡出将被覆盖在动画的前几帧和后几帧上。 使用 +p 进行复制来保留这些帧。添加 i 或 o 分别只保留淡入或淡出的帧。

关于淡入淡出效果，详见 片头和淡入淡出 ， -E 也有相关用法。

-Llabelinfo[modifiers]

为每帧自动添加标签。最多可重复添加 32 个标签。将选定的标签放置在帧边缘，支持以下几种标签类型：

  • e - 持续时间（秒），可加上 +sscale 指定每帧对应时长（秒）[默认为帧率倒数]。

  • sstring - 固定字符串 string 。

  • f - 当前帧号 [默认标签]。

  • p - 当前进度百分比。

  • ccol - 使用 timefile 文件中列索引为 col 的值（首列索引为 0 ）。

  • tcol - 使用 timefile 文件中尾部文本列的列索引为 col 的单词（第一个单词索引为 0 ）。

注： 如果用户使用 -Lc 指定的列元素为绝对时间，则时间戳的格式依赖 FORMAT_DATE_MAP 和 FORMAT_CLOCK_MAP 这两个参数。默认情况下， 日期 date 和时间 time 都会显示（中间空格隔开），将其中一个参数设置为 “-” 即可跳过该项。标签的外观属性可用以下子选项控制：

  • +cdx[/dy] - 设置标签和其边界框的间距，仅在设置了 +g 或 +p 时使用。 附加单位 c|i|p 或字体大小的百分比 [15%]。

  • +f - 设置字体属性 [FONT_TAG] 。

  • +gfill - 设置标签边界框的填充色 [默认不填充] 。

  • +h[dx/dy/][shade] - 在标签边界框后添加下拉式阴影。用户可指定偏移量 dx/dy [4p/-4p] 和阴影颜色 [gray50]，要求使用 +g [默认无阴影] 。

  • +jrefpoint - 设置标签位置 [TL] 。

  • +odx[/dy] - 根据 +j 指定的位置做偏移。 附加单位 c|i|p 或字体大小的百分比 [20%]。

  • +ppen - 指定标签边界框的画笔属性 [默认不绘制] 。

  • +r - 与 +g 或 +p 一起使用，设置圆角矩形标签边界框 [默认直角]。

  • +tformat - 设置标签显示格式 [默认无特殊格式] 。

注： 如果使用了 -Lt ，则标签显示格式必须包含类似 %s 的格式。 其它标签类型则可能包含整数 (%d) 或浮点数 (%e, %f, %g) 。格式详见 C 语言的 printf 函数。

-M[frame|f|m|l],[format][+rdpu][+v]

除了制作动画序列，还可以单独绘制自定义主帧 frame [默认第 0 帧]。 该帧将被保存到当前目录中， 文件名命名为 prefix.format ，其中 format 为 GMT 允许的图形格式 [pdf]。 除了指定主帧 frame ，还会使用 first, middle, 和 last 代表对应帧。 注： 对于栅格帧格式，用户还可以通过 +r 指定该帧新的 dpu [默认与动画帧的 dpu 相同]。最后，添加 +v 可以默认查看器打开主帧。

-Pprogress[modifiers]

自动添加进度指示器。最多可重复添加 32 个指示器。 根据选定的对齐方式将选定的指示器放置在帧边缘。指示器可从 a-f 中选择 [a] 。 a-c 是不同类型的圆形指示器，而 d-f 是线性（轴状）指示器。 详见 进度指示器 。支持以下子选项控制外观：

  • +a - 对进度指示器 b-f 进行标注， 后加 e|f|p|s|ccol|tcol 之一，以指示应该标注的内容（对应含义详见 -L ）。

  • +f - 指定字体 [FONT_ANNOT_SECONDARY] 。

  • +gfill - 设置活动项的填充色。

  • +Gfill - 设置静止项的填充色。

  • +jrefpoint - 设置指示器位置 [默认圆形指示器在 TR ，轴状指示器在 BC] 。

  • +odx[/dy] - 根据 +j 指定的位置做偏移。

  • +ppen - 设置活动项的画笔属性。

  • +Ppen - 设置静止项的画笔属性。

  • +sscale - 用帧号乘以比例 scale 来计算经过的时间。

  • +tformat - 设置标注显示格式 [默认无特殊格式] 。

  • +wwidth - 设置指示器大小 [对于圆形指示器，默认大小为画布最大边长的 5% ； 对于轴状指示器，默认长度为 +j 指定画布边的边长的 60%%]。

-Q[s]

用于调试：保留 GMT 创建的所有文件和目录以供检查。 或者，添加 s 只构建 movie 脚本，但不做任何运行。 一个例外是从 -Sb 指定后台脚本总是被执行，因为它可能在构建 movie 脚本时产生所需的数据。

-Sbbackground

指定一个 GMT 现代模式脚本 background （使用与 mainscript 相同的脚本语言编写）， 其可用于以下两个目的：

  1. 它可以生成一些文件（例如 timefile ），这些文件是 mainscript 制作动画时所需的；

  2. 它可以生成一个静态背景图，该图应作为所有帧的背景。 此时脚本必须确保其使用与 mainscript 相同的绘图原点（即 -X 和 -Y）， 以便图层能够正确堆叠（除非用户确实希望有不同的偏移量）。

另外，background 可以是与画布尺寸完全匹配的 PostScript 或 EPS 图。

-Sfforeground

指定一个 GMT 现代模式脚本 foreground （使用与 mainscript 相同的脚本语言编写）， 用来制作静态前景图，该前景图会覆盖在所有帧上。 确保其使用与 mainscript 相同的绘图原点（即 -X 和 -Y），以便图层能够正确堆叠。 另外，foreground 可以是与画布尺寸完全匹配的 PostScript 或 EPS 图。

-V[level] (more …)

设置 verbose 等级 [w]

-W[dir]

默认情况下，所有临时文件和帧的 PNG 文件都会在通过参数 -N 设置的子目录 prefix 中创建。 用户可以通过提供另一个目录 dir （相对路径或完整路径）来覆盖此选择。 如果未给出 dir ，则会在系统临时文件夹中创建一个名为 prefix 的工作目录。 工作目录的主要优点是避免像 Dropbox 或 TimeMachine 这样的代理程序产生的无休止的同步问题， 或者避免由于主目录空间不足而产生的相关问题。

-Z[s]

在合成动画后，将整个 prefix 目录删除 [默认情况下会保留包含所有图片的目录、 临时脚本文件、参数文件和图层 PostScript 文件都会被删除（例外情况见 -Q ）] 。 如果用户希望同时删除 mainscript 以及通过 -E 、 -I 和 -S 选项 传入的所有输入脚本，则添加 s 。

-f[i|o]colinfo (more …)

指定输入或输出列的数据类型

-x[[-]n] (more …)

限制多核算法中能使用的核数（需要GMT开启OpenMP支持）

movie 模块是例外，其并行不需要 OpenMP。 注： 一个核被 movie 使用，所以实际上 n-1 个核被用于帧生成。

-^ 或 -

显示简短的帮助信息，包括模块简介和基本语法信息（Windows下只能使用 -）

-+ 或 +

显示帮助信息，包括模块简介、基本语法以及模块特有选项的说明

-? 或无参数

显示完整的帮助信息，包括模块简介、基本语法以及所有选项的说明

--PAR=value

临时修改GMT参数的值，可重复多次使用。参数列表见 配置参数

生成一维数组

下面将展示如何使用 gmtmath 生成一维数组（其中大部分操作也可通过 linux 中的 seq 命令方便地实现）

不使用任何子选项

以 0.1 为步长，生成 3.1 到 4.2 等等间隔序列

gmt math -o0 -T3.1/4.2/0.1 T =
3.1
3.2
...
4.2

+a 选项

该选项不对生成的数列进行运算操作，而是将该数列以列的形式追加到输出表数据，类似 linux 中的 paste 命令。

+b 选项

以 3 和 20 分别为起点和终点，创建一个 2 的整数幂的列表，将生成 的整数幂以 1 为步长取值 -T3/20/1+b

gmt math -o0 -T3/20/1+b T =
4
8
16

+l 选项

以 7 和 135 分别为起点和终点，先创建一个 10 的整数幂的列表，当 inc 为 1 时，输出该列表；当 inc 为 2 时，同时输出该列表中每个元素的 1，2，5 倍值（不包括超出原始数据范围的部分）； 当 inc 为 3 时，同时输出 该列表中每个元素的 1，2，…，9 倍值（同样不包括超出原始数据范围的部分）。 -T7/135/2+l 将会生成如下数列

gmt math -o0 -T7/135/2+l T =
10
20
50
100

inc 为负整数时，将实现如下效果

gmt math -o0 -T1e-4/1e4/-2+l T =
0.0001
0.01
1
100
10000

+i 选项

该选项将以 1 作为默认步长，第三个数字做为每步长中的数字个数 length。假设需要在 1 分钟内每 24 秒生成一帧

gmt math -o0 -T0/60/24+i T =
0
0.0416666666667
0.0833333333333
0.125
0.166666666667
...
60

+n 选项

生成固定长度的数列。以 3.44 和 7.82 为 起点和终点，生成长度为 5 的等间隔序列

gmt math -o0 -T3.44/7.82/5+n T =
3.44
4.535
5.63
6.725
7.82

-T 后直接加文件或逗号分隔的数列

-T 后可以直接加文件，文件中即为要生成的列表；另外，可以直接使用逗号分隔， 将列表附加到 -T 选项后，如下为 Fibonacci 数列前 6 项

gmt math -o0 -T0,1,1,2,3,5 T =
0
1
1
2
3
5

注 ： 如果数列只包含一个值，必须在其后加逗号以表明仍是一个数列

+u 选项

如果文件或者逗号分隔的数列中有重复数字或未排序，可以使用 +u 选项去重并排序。

+t 选项

生成绝对时间序列。在 inc 后分别添加 y ，o ，d ，h ， m 和 s 表示时间步长的单位为年，月，日，时，分，秒。在其后附加 +t 选项， 可以进一步强调生成时间序列，也可以不加

gmt math -o0 -T2020-03-01T/2020-03-07T/1d T =
2020-03-01T00:00:00
2020-03-02T00:00:00
2020-03-03T00:00:00
2020-03-04T00:00:00
2020-03-05T00:00:00
2020-03-06T00:00:00
2020-03-07T00:00:00

生成距离序列

如果输入文件中包含两列以上的数据，可以使用前两列计算距离，并生成等距序列。 在 inc 后分别添加 d，m，s，e，f，M，n 和 u 表示距离步长的单位为度，分，秒，米，英尺，公里，英里，海里，英尺。如果 为笛卡尔坐标，使用 c 作为距离步长单位。

+e 选项

如果只给定 inc 而从数据中获取最大值和最小值，则 (max - min)/inc 可能 不是整数，GMT 讲会自动对 inc 进行一定的调整。如果不想调整 inc ，则可以 使用 +e 选项，GMT 会固定最小值，适当调整最大值。

参数

以下参数是自动分配的，可以在编写 mainscript 和可选的 background 和 foreground 脚本时使用。有两组参数：一组是常量，另一组随帧号变化。

所有脚本都可以访问这些常量：

  • MOVIE_WIDTH - 画布宽度

  • MOVIE_HEIGHT - 画布高度

  • MOVIE_DPU - 当前 dpu （每单位大小内的像素点数）

  • MOVIE_RATE - 当前帧率（每秒展示多少帧）

  • MOVIE_NFRAMES - 总帧数

此外，如果使用了 -I ，那么其内列出的任何静态参数也将对所有脚本可用。

mainscript 还可访问随帧号变化的参数：

  • MOVIE_FRAME - 当前帧号（整数， e.g., 136）

  • MOVIE_ITEM - 格式化的帧号 （字符串, e.g., 000136）

  • MOVIE_NAME - 当前帧的名称 （即 prefix_MOVIE_ITEM）

  • 此外，如果提供了 timefile 文件，还可访问：

    • MOVIE_COL0 , MOVIE_COL1 , … - timefile 文件中每行的各列值

    • MOVIE_TEXT - timefile 文件中每行的尾部文本

    • MOVIE_WORD0 , MOVIE_WORD1 , … - 当使用 -T+w 对尾部文本进行分割或在 -L 或 -P 中隐式地做了分割后， 可使用该参数访问每个词。

数据文件

在执行 movie 时，movie 脚本能够找到起始目录中现有的任何文件， 以及由 mainscript 生成的任何新文件，或者通过 -S 参数设置的任何附加脚本所生成的文件。 无需指定路径即可访问这些文件。 其他文件可能需要完整的路径，除非其所在的目录已在 DIR_DATA` 设置中包含。

自定义 gmt.conf 文件

在执行 movie 前，如果在主脚本 mainscript 所在目录下有 gmt.conf 文件， 那么它将在所有创建和执行的脚本中被共享使用，除非用户的脚本在启动新的现代模式会话时使用了 -C 选项。更改 GMT 默认设置的首选方式是在输入脚本中使用 gmtset 命令。 注： 每个脚本都是在独立的现代模式下运行的， 因此试图通过在运行时创建一个 gmt.conf 文件以供其他脚本使用是徒劳的。

绘制时间变化

如果动画没有任何变化，那就没意思了。要让动画动起来，用户需要确保主脚本 mainscript 能够随着帧号变化而访问不同的数据集，或者只需绘制数据集中的一个变化的子集， 从而只在每一帧中显示应该显示的部分。用户可以采用多种策略来实现这些效果：

  1. 用户传递给 -T 的 timefile 可能包含特定数据文件的名称， 用户只需在主脚本中使用相应的 MOVIE_TEXT 或 MOVIE_WORD 来访问特定帧的文件名即可。

  2. 用户有一个数据表格 timefile ，其中包含了每条记录的绝对时间。 用户希望随着时间的推移来展示这些记录，但不显示未来发生的记录。 此效果可通过设置 -q 选项 来选择输入行， 或使用 events 模块来实现。

  3. 用户有一个三维网格（或者是一系列二维网格的堆叠）并且想要沿着垂直轴进行插值 （例如深度轴）。在这种情况下，用户将使用 grdinterpolate 模块， 让主脚本获取对应于正确动画时刻的切片（这可能是两个不同深度之间的插值）， 并使用这个临时网格文件来制作帧图。

  4. 用户可能正在使用 gmtmath 或 grdmath 动态地创建数据，并显示这些数据； 或者可能每帧稍微不同地处理数据（使用 timefile 中的参数），并展示不同处理的帧之间的变化。

画布

Source Code

../../_images/00baa5d8320cc8bfc9f1481c93d573b6.png

MOVIE_WIDTH 和 MOVIE_HEIGHT 代表了画布尺寸，用户可使用 -X 和 -Y 来设置绘图原点 [72p, 72p] 并使用投影参数 -J 来指示选择用于绘图的区域（图中绿色区域）。

如 -C 所述，除非用户指定了自定义布局，否则用户获得的画布尺寸要么是 24 x 13.5 厘米 （16:9），要么是 24 x 18 厘米（4:3）。如果用户的 PROJ_LENGTH_UNIT 设置为英寸， 那么画布尺寸（9.6 x 5.4 英寸或 9.6 x 7.2 英寸）仅比相应的国际单位制尺寸略大（1.6%）； 这不会对动画尺寸产生影响，但允许用户使用与所选 dpu 相配合的合适尺寸。 用户应使用给定的画布尺寸来绘制图层，而 movie 会做适当转换将画布转换为图像像素尺寸。 用户有责任使用 -X 和 -Y 来留出合适的边距以及在画布上对各绘图元素进行任何定位。 为了减少处理时间，建议将动画的任何静态部分视为静态背景 （由 background 脚本一次性生成；见 -Sb）和/或静态前景（由 foreground 一次性生成；见 -Sf）；然后 movie 会按帧组装这些层。 此外，任何在帧循环中使用的静态数据文件的计算都可以由 background 脚本完成。 任何依赖帧号的数据或变量都必须通过主脚本计算或设置，或者按照上述方式通过参数提供。 注： 使用变量 MOVIE_WIDTH 或 MOVIE_HEIGHT 来设定绘图尺寸可能会导致图形被裁剪到画布之外，因为这些值正是画布的实际尺寸。

外部 PostScript 图层

除了将 GMT 现代脚本传递给 -S 外，用户还可以提供 PostScript 图层文件的名称。 注意，这些图层必须与画布尺寸完全匹配。举个简单的例子， 如果用户正在制作一个使用 US 单位尺寸的 HD 电影，那么一个背景粉色图层将由以下方式创建:

gmt basemap -R0/9.6/0/5.4 -Jx1i -B+gpink -X0 -Y0 --PS_MEDIA=9.6ix5.4i -ps background

其中注意通过 PS_MEDIA 进行的画布选择、匹配的区域和投影以及绘图原点在 (0,0)。

底图边框

某些地图投影默认会绘制出一个 fancy 地图边框；此功能受 MAP_FRAME_TYPE 控制。 然而，实际绘制的是 fancy 边框还是 plain 框架还取决于投影中心纬度。 因此，如果用户的影片通过改变视角来改变投影中心纬度，那么用户在设置时应将边框类型设为 plain 。

透明图片

默认情况下， movie 会生成不透明的 PNG 图片，这些图片随后可以组合成动画。 大多数动画很可能会以这种方式制作。 使用 -F 选项的实验性选项 +t 可以生成透明的 PNG 图像。 目前，很少有视频编解码器支持透明度。据称 H.265（HECV）和 VP9（Webm）都具备这一功能； GMT 团队只能通过在 Chrome 中观看透明的 Webm 文件来验证后者。 GIF 也可以由透明的 PNG 图像构建而成，这里每个额外的帧都会累积到最终的动画中。 专家可能会创建透明的 PNG 图像，并使用支持透明通道的专业工具来制作动画。

添加音轨

使用 -A[+e] 选项，用户可以添加音频轨道，比如为动画配音、添加音乐，或者添加任何内容。 最终的动画长度将与音频或动画中最长的部分长度相匹配， 所以用户可能需要对音频文件进行处理以适应动画。 由于动画的长度已知为 帧数/帧率，因此用户可以对音频轨道进行预处理以使其具有匹配的长度。 或者，如果音频轨道的长度与动画长度大致相同（动画长度的 ±50% 范围内）， 则可以添加 +e 选项将音频轨道缩放至与动画完全相同的长度。

技术细节

movie 模块会创建若干隐藏的脚本文件，这些文件用于图像的生成 （由于文件扩展名取决于所使用的脚本语言，此处未列出扩展名）：

  • movie_init （初始化与画布大小和每单位点数相关的变量，并包含可选 includefile 的内容）

  • movie_preflight （可选，因为它源自 -Sb 并计算所需的数据文件以及可能的背景层）

  • movie_postflight （可选，因为它源自 -Sf 并构建前景层）

  • movie_frame （接受帧计数参数并构建帧图像）

  • movie_cleanup （在运行结束时删除临时文件）

对于每个帧，都有一个单独的名为 movie_params_###### 脚本提供了特定帧的变量（例如，帧号以及通过 -T 给出的任何内容）。 preflight 和 postflight 脚本可以访问 movie_init 中的信息， 而 frame 脚本在此基础上还能访问这个帧参数文件。 使用 -Q 选项会生成这些脚本，然后用户可以对其进行查看。 注： 主脚本会按帧复制，并且每个副本都会同时在所有可用内核上运行。 因此，多线程的 GMT 模块也将只能使用单个核心。

将 PNG 图帧转换为动画 GIF（使用选项 -Fgif ）需要使用 GraphicsMagick 工具。 因此，gm 必须能通过标准搜索路径访问到。 同样，将 PNG 图帧转换为 MP4（使用选项 -Fmp4 ）或 WebM（使用选项 -Fwebm ） 的视频文件也依赖于 FFmpeg 。

Shell 局限性

由于无法控制 shell（例如 bash 或 csh）在两个进程之间实现管道操作的方式（这通常涉及 sub-shell）， 因此 GMT 建议不要在主脚本中使用涉及将一个 GMT 模块的结果传递到另一个模块的命令 （例如，gmt blockmean ….. | gmt surface …）。 因为 movie 会同时运行主脚本的多个副本，当涉及 sub-shell 时可能会出现奇怪的情况。 根据经验，在 movie 脚本中使用管道可能会损坏 GMT 历史文件， 导致某些帧出现诸如区域未设置之类的错误消息。 在编写 movie 主脚本时，可以使用临时文件将这样的管道结构拆分为两个部分。 注： 从非 GMT 模块到 GMT 模块或与之相反的管道操作是没问题的 （例如，echo ….. | gmt plot …）。

制作动画的提示

制作动画相对简单，但用户需要从变量的角度去思考问题。 仔细研究以下所描述的示例。然后，先制作一个单一的绘图脚本（即主脚本）， 并确定哪些内容会随时间变化（即随着帧号的变化）。为这些值创建变量。 如果它们属于 movie 创建的参数，则使用这些名称。 除非只需要帧号，否则用户还需要创建一个可以传递给 -T 的文件。 这个文件应包含用户所需的所有数值，这些数值会按帧（即行）排列， 且涵盖了用户所需的所有列中的数值。 如果用户需要分配一些不随时间变化的固定变量，则将这些赋值任务转移到单独的 includefile （-I）文件中会使得主脚本看起来更简洁、更清晰。 要测试输出动画，可首先使用选项 -Q 和 -M 以确保主帧页面看起来正确。 这个页面会显示动图的一个帧（可以通过 -M 参数选择要显示的帧）。 修复在使用变量和选项时出现的任何问题，直到一切正常为止。然后用户可以尝试删除 -Q。 GMT 建议用户制作一个非常简短（-T）且尺寸较小（-C）的影片，这样就能很快看到结果。 一旦一切正常运行，用户就可以增加帧数和提高影片质量了。

颜色表的使用

因为 movie 将不同帧的绘制作为单独的会话并行运行，所以用户无法使用当前的 CPT （即由 makecpt 或 grd2cpt 直接创建的最后一个 CPT， 或者通过 grdimage 或 grdview 间接创建的）。 因此，用户必须使用明确的文件来创建 CPT，并将这些文件名传递给需要 CPT 信息的模块。 在现代模式下，这意味着用户需要在 makecpt 或 grd2cpt 中使用 -H 选项， 以便将它们的输出重定向到指定的文件中。

进度指示器

https://docs.generic-mapping-tools.org/latest/_images/GMT_movie_progress.png

六种进度指示器。它们都有默认的大小、位置、颜色和笔（如图所示），但这些都可以被相应的子选项覆盖（见下文）。

使用字母 a-f 选择上述六个进度指示器中的一个；每个都有默认的属性，可以通过子选项来改变：

  • a - 需要指定静止项填充色 (+G) [lightgreen] 和活动项填充色 (+g) [lightred] ， 没有标注选项。

  • b - 可指定静止项画笔 (+P) [lightblue] 和活动项画笔 (+p) [blue] ， 如果使用了 +a ，则在中心添加一个标注，大小为指示器大小的 30% （除非使用了 +f 自定义字体大小）。

  • c - 可指定静止项画笔 (+P) [dashed darkred，宽度为指示器大小的 1%] 和弧形矢量的活动项画笔 (+p) [red，宽度为指示器大小的 5%] ， 其箭头大小为指示器大小的 20% 。如果使用了 +a ，则在中心添加一个标注， 大小为指示器大小的 30% （除非使用了 +f 自定义字体大小）。

  • d - 可指定静止项画笔 (+P) [black] 和活动项画笔 (+p) [yellow，宽度为指示器大小的 0.5%] ，如果使用了 +a ，则标注字体大小为静态画笔宽度的两倍 （除非使用了 +f 自定义字体大小）。

  • e - 可指定静止项画笔 (+P) [red] 和活动项画笔 (+p) [lightgreen] ， 如果使用了 +a ，则标注字体大小为静止画笔宽度的两倍（除非使用了 +f 自定义字体大小）。

  • f - 可指定静止轴的画笔 (+P) [black] 和滑动三角的填充色 (+g) [red] ， 三角大小为轴宽的两倍，字体大小为轴宽的三倍。

关于 d-f 指示器：如果使用百分比标注 (+ap)，则轴上显示标注，否则无标注。 这些指示器对所有 justify 代码均保持水平，除了 ML 和 MR 。 对于静止线条，其默认线宽为指示器大小的 2.5% 和 8p 的二者较小值 （指示器 f 为 1.5% 和 3p）。

如果不指定指示器大小 (+w)，对于圆形指示器，默认大小为画布最大边长的 5% ； 对于轴状指示器，默认长度为 +j 指定画布边的边长的 60% 。

片头和淡入淡出

https://docs.generic-mapping-tools.org/latest/_images/GMT_title_fade.png

整个动画的淡化水平 (0 为全黑, 100 为全部可见) ，包含一个可选的片头。

整个动画可以有一个可选的片头（-E），其时长 duration 由用户设定。 在该时长的开头和/或结尾部分，可以指定使用指定的淡化颜色 [black] 进行淡入/淡出处理。 主动画部分也可以有可选的淡入/淡出部分（-K）， 在此选项中，用户可以选择在动画上进行淡入/淡出处理，或者可以将第一个和/或最后一个动画帧冻结， 仅对这些静态图像进行渐隐处理（通过子选项 +p）以保留整个动画序列。

其它电影格式

按照设置，对于电影格式， movie 模块仅提供了 MP4 和 WebM 格式。 转换工作由工具 FFmpeg 完成，该工具拥有海量的编码器和处理选项。如果用户希望使用其他选项运行 FFmpeg，请使用两种视频格式之一来运行 movie。 最后它会打印出使用的 FFmpeg 命令。 用户可以复制、粘贴并修改此命令以选择其他编码器、比特率和参数。 用户还可以将生成的 PNG 序列作为输入传递给诸如 QuickTime Player、iMovie、MovieMaker 等商业程序或其他工具，从而以这种方式制作电影。

基于已有的 PNG 帧重新制作电影

当用户在制作好电影后，决定改变帧率，或者调整电影中所有静止图像的组合方式。 如果用户保留了所有的帧图像，那么不必重新运行整个渲染过程。 假设用户想要一个 MP4 电影，并且只是想要重新运行ffmpeg命令，这里有一个例子:

ffmpeg -loglevel warning -f image2 -framerate 24 -y -i "mydir/myimages_%04d.png" -vcodec libx264 -pix_fmt yuv420p mymovie.mp4

当 movie 执行时，也会打印此命令。对于其他电影格式，需要查阅 FFmpeg 文档。 注： 在 Windows 上，百分比符号是特殊字符（就像shell下的美元符号）， 所以用户需要输入两个（%%）。

操作多个电影

如果用户正在制作一系列相似的电影，可以使用 FFmpeg 在空间上将它们拼成一部电影。 假设有四个电影片段，分别名为 movie_1.mp4、movie_2.mp4、movie_3.mp4 和 movie_4.mp4， 而用户希望将它们组合成一个 2x2 的面板，以便同时展示这四个影片。首先，需要将片段（1,2）和（3,4）水平拼接在一起，然后将这两个拼接后的片段垂直拼接起来:

ffmpeg -i movie_1.mp4 -i movie_2.mp4 -filter_complex hstack=inputs=2 top.mp4
ffmpeg -i movie_3.mp4 -i movie_4.mp4 -filter_complex hstack=inputs=2 bottom.mp4
ffmpeg -i top.mp4 -i bottom.mp4 -filter_complex vstack=inputs=2 four_movies.mp4

有关此类操作的更多信息，请参阅 FFmpeg 文档。

macOS 问题

在 macOS 系统中，默认情况下限制同时打开文件的数量相对较小。 当同时构建大量帧时，出现 “打开文件过多” 错误而导致影片制作失败的情况并不罕见。 GMT 建议用户参考这篇有用的 文章 以获取各种解决方案。

示例

注: 下面是该模块的一些有效语法示例。使用远程文件（文件名以 @ 开头）的示例可以剪切并粘贴到您的终端中进行测试。其他需要输入文件的命令只是常见的使用类型的虚拟示例，但不能按编写的原样运行。

以下是通过不断改变中心经度以实现制作旋转地球的简单示例，其中自定义一个像素大小为 600x600 的方形区域，帧数为 360 帧，在左上角放置一个帧计数器，在右上角放置一个进度指示器。 该示例不需要自定义输入数据文件，可在本地运行。

首先创建主脚本 globe.sh

gmt begin
    gmt coast -Rg -JG${MOVIE_FRAME}/20/${MOVIE_WIDTH} -Gmaroon -Sturquoise -Bg -X0 -Y0
gmt end

再使用 movie 模块生成 GIF 动图:

gmt movie globe.sh -Nglobe -T360 -Fgif -C6ix6ix100 -Lf -P

在执行过程结束时，用户会发现了 GIF 文件 globel.gif 以及一个目录 glob ， 其中包含了全部 360 张 PNG 图片。请注意， globe.sh 脚本中没有包含任何反映图表名称、 画布大小、栅格化 PostScript 的尺寸等信息的内容。 这些信息对用户是隐藏的；实际执行的 movie 脚本是根据用户提供的脚本生成的， 并提供了额外的机制。 movie 模块会自动使用所有可用的核心来管理对所有帧的并行执行循环。

更多示例

弃用

  • 6.3.0: Consolidate -A into -F for a more unified option. #5613

参考文献

Wessel, P., Esteban, F., & Delaviel-Anger, G. (2024). The Generic Mapping Tools and Animations for the Masses. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 25(6). https://doi.org/10.1029/2024GC011545

相关模块

gmtmath, grdinterpolate, grdmath, events