11.5 三维图形绘制
10.5.1三维螺旋图的绘制
fig = plt.figure(figsize = ((8,6)))
ax = fig.add_subplot(1,1,1,projection='3d')
theta = np.linspace(-4 * np.pi, 4 * np.pi, 500)
z = np.linspace(-2, 2, 500)
r = 2*z
x = r * np.sin(theta)
y = r * np.cos(theta)
ax.plot(x, y, z, label='curve')
ax.legend()
plt.show()
运行结果如图5.1所示。
图5.1
注释：
theta是对旋转角度进行设置
r是对旋转半径的大小进行设置
10.5.2三维散点图的绘制
def randrange(n, vmin, vmax):
return (vmax - vmin)*np.random.rand(n) + vmin
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
n = 100
for c, m, zlow, zhigh in [('r', 'o', -50, -25), ('b', '^', -30, -5)]:
xs = randrange(n, 23, 32)
ys = randrange(n, 0, 100)
zs = randrange(n, zlow, zhigh)
ax.scatter(xs, ys, zs, c=c, marker=m)
ax.set_xlabel('X Label')
ax.set_ylabel('Y Label')
ax.set_zlabel('Z Label')
plt.show()
运行结果如图5.2所示。
图5.2
注释：
xs,ys,zs：输入数据。
（2）s:scatter点的尺寸。
（3）c:颜色，如c = 'r'就是红色。
（4）depthshase:透明化，True为透明，默认为True，False为不透明。
（5）*args等为扩展变量，如maker = 'o'，则scatter结果为'o'的形状。
10.5.3三维柱状图的绘制
plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False
mpl.rcParams['font.size'] = 10
fig = plt.figure(figsize=((8,6)))
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
for z in [2016, 2017, 2018, 2019]:
xs = range(1,13)
ys = 1000 * np.random.rand(12)
color = plt.cm.Set2(random.choice(range(plt.cm.Set2.N)))
ax.bar(xs, ys, zs=z, zdir='y', color=color, alpha=0.8)
ax.xaxis.set_major_locator(mpl.ticker.FixedLocator(xs))
ax.yaxis.set_major_locator(mpl.ticker.FixedLocator(ys))
ax.set_xlabel('月份')
ax.set_ylabel('年份')
ax.set_zlabel('销售额 ')
plt.show()
运行结果如图5.3所示。
图5.3
注释：
（1）zdir:条形图平面化的方向，具体可以对应代码理解。
10.5.4三维曲面图的绘制
n_angles = 1000
n_radii = 20
fig = plt.figure(figsize=((10,10)))
radii = np.linspace(0.125, 1.0, n_radii)
angles = np.linspace(0, 2 * np.pi, n_angles, endpoint=False)
angles = np.repeat(angles[..., np.newaxis], n_radii, axis=1)
x = np.append(0, (radii * np.cos(angles)).flatten())
y = np.append(0, (radii * np.sin(angles)).flatten())
z = np.sin(-x * y)
fig = plt.figure()
ax = fig.gca(projection='3d')
ax.plot_trisurf(x, y, z,
cmap=cm.jet,
linewidth=0.2)
plt.show()
运行结果如图5.4所示。
图5.4
注释：
n_angles表示对曲面的衔接角度（平滑度）进行设置。
n_radii表示对鞍部半径进行设置（1：锐角，20：平滑角）。
cmap表示对曲面的颜色进行设置。
10.5.5山区图的绘制
plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False
x,y = np.mgrid[-2:2:100j,-2:2:100j]
z=x*np.exp(-x**2-y**2)
ax = plt.subplot(111, projection='3d')
ax.set_title('山区图');
ax.plot_surface(x,y,z,rstride=2, cstride=1, cmap=cm.jet)
ax.set_xlabel('X') #设置坐标轴标签
ax.set_ylabel('Y')
ax.set_zlabel('Z')
plt.show()
运行结果如图5.5所示。
图5.5
注释：
（1）100j为设置曲面平滑度
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