在 matplotlib 中可以轻松绘制 3D 图形。 接下来讨论一些重要且常用的 3D 图。

1 ​画点代码

# setting a custom style to usestyle.use('ggplot')

# create a new figure for plottingfig = plt.figure()

# create a new subplot on our figure# and set projection as 3dax1 = fig.add_subplot(111, projection='3d')ax1.scatter(x, y, z, c = 'm', marker = 'o')

# defining x, y, z co-ordinatesx = np.random.randint(0, 10, size = 20)y = np.random.randint(0, 10, size = 20)z = np.random.randint(0, 10, size = 20)

# plotting the points on subplot

# setting labels for the axesax1.set_xlabel('x-axis')ax1.set_ylabel('y-axis')ax1.set_zlabel('z-axis')

# function to show the plotplt.show()

2 ​输出

上述程序的输出将为您提供一个可以旋转或放大绘图的窗口。 这是屏幕截图： 

现在让我们试着理解这段代码的一些要点。

​​from mpl_toolkits.mplot3d import axes3d​​

1）这是在 3-D 空间上绘图所需的模块。

​​ax1 = fig.add_subplot(111, projection='3d')​​

2）在图形上创建一个子图并将投影参数设置为 3d。

​​ax1.scatter(x, y, z, c = 'm', marker = 'o')​​

3）使用​​ .scatter() ​​函数来绘制 XYZ 平面中的点。

3 ​画线代码

# setting a custom style to usestyle.use('ggplot')

# create a new figure for plottingfig = plt.figure()

# create a new subplot on our figureax1 = fig.add_subplot(111, projection='3d')

# defining x, y, z co-ordinatesx = np.random.randint(0, 10, size = 5)y = np.random.randint(0, 10, size = 5)z = np.random.randint(0, 10, size = (5, 5))

# plotting the points on subplotax1.plot_wireframe(x,y,z)

# setting the labelsax1.set_xlabel('x-axis')ax1.set_ylabel('y-axis')ax1.set_zlabel('z-axis')

plt.show()

4 ​输出

​

5 代码的部分解释

1）该程序与前一个程序的主要区别在于：

​​ax1.plot_wireframe(x,y,z)​​

2）使用​​ .plot_wireframe() ​​方法可以在给定的一组 3-D 点上绘制线条。

6 ​画条形图代码

# setting a custom style to usestyle.use('ggplot')

# create a new figure for plottingfig = plt.figure()

# create a new subplot on our figureax1 = fig.add_subplot(111, projection='3d')

# defining x, y, z co-ordinates for bar positionx = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]y = [4,3,1,6,5,3,7,5,3,7]z = np.zeros(10)

# size of barsdx = np.ones(10) # length along x-axisdy = np.ones(10) # length along y-axsdz = [1,3,4,2,6,7,5,5,10,9] # height of bar

# setting color schemecolor = []for h in dz: if h > 5: color.append('r') else: color.append('b')

# plotting the barsax1.bar3d(x, y, z, dx, dy, dz, color = color)

# setting axes labelsax1.set_xlabel('x-axis')ax1.set_ylabel('y-axis')ax1.set_zlabel('z-axis')

plt.show()

7 ​输出

8 ​代码的部分解释

下面解释代码中的关键部分：

1）定义柱的基本位置。 设置 z = 0 意味着所有条形都从 XY 平面开始。

2）dx, dy, dz 表示条的大小。 把他看成一个长方体，那么dx、dy、dz分别是它沿x、y、z轴的展开。

3）将每个条的颜色设置为一个列表。 颜色方案对于高度大于 5 的条形为红色，否则为蓝色。

4）最终使用​​ .bar3d() ​​函数绘制了条形图。

9 ​画曲线代码

# setting a custom style to usestyle.use('ggplot')

# create a new figure for plottingfig = plt.figure()

# create a new subplot on our figureax1 = fig.add_subplot(111, projection='3d')

# get points for a mesh gridu, v = np.mgrid[0:2*np.pi:200j, 0:np.pi:100j]

# setting x, y, z co-ordinatesx=np.cos(u)*np.sin(v)y=np.sin(u)*np.sin(v)z=np.cos(v)

# plotting the curveax1.plot_wireframe(x, y, z, rstride = 5, cstride = 5, linewidth = 1)

plt.show()

10 ​输出 ​

11 ​代码的部分解释

以上代码绘制了一个网格状的球体，下面是部分关键代码的解释：

1）使用​​ np.mgrid ​​来获取点，以便创建网格

2）球体的参数方程。

3）再次使用​​ .plot_wireframe() ​​​方法。 ​​rstride​​​ 和 ​​cstride ​​参数可用于设置网格必须有多密集。