• python 绘制3D图


    1.散点图

    代码

    # This import registers the 3D projection, but is otherwise unused.
    from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D  # noqa: F401 unused import
    
    import matplotlib.pyplot as plt
    import numpy as np
    
    # Fixing random state for reproducibility
    np.random.seed(19680801)
    
    
    def randrange(n, vmin, vmax):
        '''
        Helper function to make an array of random numbers having shape (n, )
        with each number distributed Uniform(vmin, vmax).
        '''
        return (vmax - vmin)*np.random.rand(n) + vmin
    
    fig = plt.figure()
    ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
    
    n = 100
    
    # For each set of style and range settings, plot n random points in the box
    # defined by x in [23, 32], y in [0, 100], z in [zlow, zhigh].
    for m, zlow, zhigh in [('o', -50, -25), ('^', -30, -5)]:
        xs = randrange(n, 23, 32)
        ys = randrange(n, 0, 100)
        zs = randrange(n, zlow, zhigh)
        ax.scatter(xs, ys, zs, marker=m)
    
    ax.set_xlabel('X Label')
    ax.set_ylabel('Y Label')
    ax.set_zlabel('Z Label')
    
    plt.show()
    
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    输出:
    在这里插入图片描述

    输入的数据格式

    这个输入的三个维度要求是三列长度一致的数据,可以理解为3个length相等的list。
    用上面的scatter或者下面这段直接plot也可以。

    fig = plt.figure()
    ax = fig.gca(projection='3d')
    ax.plot(h, z, t, '.', alpha=0.5)
    plt.show()
    
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    输出:
    在这里插入图片描述

    2.三维表面 surface

    代码

    x = [12.7, 12.8, 12.9]
    y = [1, 2, 3, 4]
    temp = pd.DataFrame([[7,7,9,9],[2,3,4,5],[1,6,8,7]]).T
    X,Y = np.meshgrid(x,y)  # 形成网格化的数据
    temp = np.array(temp)
    fig = plt.figure(figsize=(16, 16))
    ax = fig.gca(projection='3d')
    ax.plot_surface(Y,X,temp,rcount=1, cmap=cm.plasma, linewidth=1, antialiased=False,alpha=0.5) #cm.plasma
    ax.set_xlabel('zone', color='b', fontsize=20)
    ax.set_ylabel('h2o', color='g', fontsize=20)
    ax.set_zlabel('Temperature', color='r', fontsize=20)
    
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    output:
    在这里插入图片描述

    输入的数据格式

    这里x和y原本都是一维list,通过np.meshgrid可以将其形成4X3的二维数据,如下图所示:
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    而第三维,得是4X3的2维的数据,才能进行画图

    scatter + surface图形展示

    在这里插入图片描述

    3. 三维瀑布图waterfall

    代码

    from matplotlib.collections import PolyCollection
    import matplotlib.pyplot as plt
    from matplotlib import colors as mcolors
    import numpy as np
    
    axes=plt.axes(projection="3d")
    
    def colors(arg):
        return mcolors.to_rgba(arg, alpha=0.6)
    
    
    verts = []
    z1 = [1, 2, 3, 4]
    x1 = np.arange(0, 10, 0.4)
    for z in z1:
        y1 = np.random.rand(len(x1))
        y1[0], y1[-1] = 0, 0
        verts.append(list(zip(x1, y1)))
    # print(verts)
    poly = PolyCollection(verts, facecolors=[colors('r'), colors('g'), colors('b'),
                                             colors('y')])
    poly.set_alpha(0.7)
    axes.add_collection3d(poly, zs=z1, zdir='y')
    
    axes.set_xlabel('X')
    axes.set_xlim3d(0, 10)
    axes.set_ylabel('Y')
    axes.set_ylim3d(-1, 4)
    axes.set_zlabel('Z')
    axes.set_zlim3d(0, 1)
    axes.set_title("3D Waterfall plot")
    
    plt.show()
    
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    输出:
    在这里插入图片描述

    输入的数据格式

    这个的输入我还没有完全搞懂,导致我自己暂时不能复现到其他数据,等以后懂了再回来补充。

    4. 3d wireframe

    code

    from mpl_toolkits.mplot3d import axes3d
    import matplotlib.pyplot as plt
    
    
    fig, (ax1, ax2) = plt.subplots(
        2, 1, figsize=(8, 12), subplot_kw={'projection': '3d'})
    
    # Get the test data
    X, Y, Z = axes3d.get_test_data(0.05)
    
    # Give the first plot only wireframes of the type y = c
    ax1.plot_wireframe(X, Y, Z, rstride=10, cstride=0)
    ax1.set_title("Column (x) stride set to 0")
    
    # Give the second plot only wireframes of the type x = c
    ax2.plot_wireframe(X, Y, Z, rstride=0, cstride=10)
    ax2.set_title("Row (y) stride set to 0")
    
    plt.tight_layout()
    plt.show()
    
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    output:
    在这里插入图片描述

    输入的数据格式

    与plot_surface的输入格式一样,X,Y原本为一维list,通过np.meshgrid形成网格化数据。Z为二维数据。其中注意调节rstride、cstride这两个值实现行列间隔的调整。
    自己试了下:
    在这里插入图片描述

    reference:

    https://matplotlib.org/stable/gallery/mplot3d/hist3d.html

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/weixin_46870583/article/details/125318214