网站开发合同付款比例,wordpress调用指定文章内容,吉林省四平市建设局网站,江苏定制网站建设费用绘制 3D 图形 到目前为止#xff0c;我们一直在讨论有关 2D 图形的绘制方法和绘制技术。3D 图形也是数据可视化的 一个很重要的应用方面#xff0c;我们接下来就重点讲解有关 3D 图形的实现方法。绘制 3D 图形通常需要导 入 mpl_toolkits 包中的 mplot3d 包的相关模块#x…绘制 3D 图形 到目前为止我们一直在讨论有关 2D 图形的绘制方法和绘制技术。3D 图形也是数据可视化的 一个很重要的应用方面我们接下来就重点讲解有关 3D 图形的实现方法。绘制 3D 图形通常需要导 入 mpl_toolkits 包中的 mplot3d 包的相关模块如 axes3d 模块模块 axes3d 中包含类 Axes3D对象 Axes3D 可以在 2D 的 matplotlib 画布中绘制 3D 图形对象。 一绘制带颜色标尺的彩色曲面 在 2D 画布中绘制 3D 图形时绘制的本质就是绘制三维曲面即由一对有序数对映射成的数据 值和有序数对所组成的三元元组在画布上的描点成面。这个三维曲面不仅可以着色还可以按照曲 面的高度分别涂上不同的颜色同时用颜色标尺进行注释说明高度变化。接下来我们就讲解带 颜色标尺的彩色曲面的绘制方法。 1.代码示例
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from matplotlib import cm
from matplotlib.ticker import LinearLocator, FormatStrFormatter
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3Dfig plt.figure()
ax fig.add_subplot(1, 1, 1, projection3d)x np.arange(-3, 3, 0.25)
y np.arange(-3, 3, 0.25)
x, y np.meshgrid(x, y)
r np.sqrt(np.power(x, 2) np.power(y, 2))
z np.sin(r)# plot 3d surface
surf ax.plot_surface(x, y, z,rstride1,cstride1,cmapcm.coolwarm,linewidth0,antialiasedFalse)# customize the z axis
ax.set(zlim(-1, 1))
ax.zaxis.set_major_locator(LinearLocator(7))
ax.zaxis.set_major_formatter(FormatStrFormatter(%3.2f))# add a color bar mapping values to colors
fig.colorbar(surf, shrink0.6, aspect10)plt.show() 2.代码解释 为了绘制 3D 图形需要从 mpl_toolkits 包里的 mplot3d 包的 axes3d 模块中导入类 Axes3D实 现在 2D 的 matplotlib 画布中绘制 3D 图形对象的目标。 1通过调用“plt.figure()”语句生成类 Figure 的实例 fig。
2向画布 fig 中添加 3D 投影模式的子区得到可以绘制 3D 图形的坐标轴实例 ax。 接下来设置 x 轴、y 轴和 z 轴的数据内容。
3这样我们就可以在坐标轴实例 ax 中调用类 Axes3D 的实例方法 plot_surface()绘制曲 面了。通过参数 rstride 和 cstride 设置曲面上单位曲面的大小参数 cmap 用于设置曲面补片的颜 色映射表类型。单位曲面曲面补片的衔接线的线条宽度设置为 0以求突出曲面补片的颜色 变化情况。
4为了使 z 轴的刻度线和刻度标签更加清晰和直观使用一组代码对 z 轴的刻度线和刻度标 签进行定制化设置主要调整刻度线的数量和刻度标签的小数点位数。
5向画布中的曲面实例添加颜色标尺通过参数 shrink 设置颜色标尺的整体大小通过参数 aspect 设置标尺框的长和宽的比例。 这样通过上面的 Python 代码我们就完成了带颜色标尺的彩色曲面的绘制任务。
二在3D 空间里分层展示投射到指定平面后的2D 柱状图 我们在 2D 平面上可以绘制柱状图如果要绘制多组数据的柱状图则可以尝试使用堆叠柱状 图或并列柱状图。但是如果数据组数过多那么使用这两种柱状图展示数据的可视化效果就不是 很理想。这时候我们可以先将多组数据的柱状图投射到指定平面上再借助指定坐标轴将投射后 的柱状图分层从而在 3D 空间里实现多组数据的分层展示的 2D 柱状图的绘制任务。 1.代码示例
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as npfrom mpl_toolkits.mplot3d import Axes3Dfig plt.figure()
ax fig.add_subplot(1, 1, 1, projection3d)colorsList [r, b, y]
yLayersList [2, 1, 0]for color, layer in zip(colorsList, yLayersList):x np.arange(10)y np.random.rand(10)ax.bar(x, y, zslayer, zdiry, colorcolor, alpha.7)ax.set(xlabelX, ylabelY, zlabelZ, yticksyLayersList)plt.show() 2.代码解释
1需要从 mpl_toolkits 包里的 mplot3d 包的 axes3d 模块中导入类 Axes3D实现在 2D 的 matplotlib 画布中绘制 3D 图形对象的目标。
2调用模块 pyplot 中的函数 figure()生成类 Figure 的实例 fig。
3向画布 fig 中添加 3D 投影模式的子区得到可以绘制 3D 图形的坐标轴实例 ax。
4分别设置柱状图的柱体颜色和柱状图投射层次的序号分别存储在列表 colorsList 和 yLayersList 中。
5借助内置函数 zip()获得颜色和层次序号的元组列表通过 for 循环实现迭代绘制柱状图 的目标。
6在 for 循环中需要重点说明语句块“ax.bar(x,y,zslayer,zdiry,colorcolor,alpha.7)”的 作用也就是类 Axes3D 的实例方法 bar()的使用方法。其中参数 x 表示柱体左边位置的列表参 数 y 表示柱体高度的列表参数 zs 是将柱状图进行投射的层次序号参数 zdir 是将 z 轴用来表示柱 体的高度即将 y 轴设定成 z 轴参数 zs 和 zdir 组合使用的效果就是在 y 轴的刻度线位置 2、1 和 0 处所在的与 z 轴所属平面平行的平面上绘制 2D 柱状图参数 color 用于设置柱体的颜色参数 alpha 用于设置柱体的透明度。这样我们就将 2D 柱状图投射到 z 轴所属的平面上再借助 y 轴分层展示投射到 z 轴所属平面上的 2D 柱状图从而实现在 3D 空间里分层展示投射到指定平面 后的 2D 柱状图。
7通过调用实例方法 set()统一设置 x 轴、y 轴和 z 轴的坐标轴标签以及将 y 轴的刻度线位 置设置成投射层次的位置序号。类 Axes 的实例方法 set()是属性批量设置器也就是说可以将类 Axes 的若干属性设置一起放在实例方法 set()中来实现。 三在 3D 空间里绘制散点图 我们可以在 2D 平面内绘制散点图但在很多时候出于实际项目需要需要在 3D 空间里绘制 散点图。在 3D 空间里绘制散点图就是在 x 轴和 y 轴之外再添加一条 z 轴后使用三元有序数对在 3D 空间里进行描点。下面我们就介绍在 3D 空间里绘制散点图的实现方法。 1.代码示例
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as npfrom mpl_toolkits.mplot3d import Axes3Dfig plt.figure()ax fig.add_subplot(projection 3d)xs np.random.rand(50) * 10
ys np.random.rand(50) * 10 20
zs1 np.random.rand(50) * 10
zs2 np.sqrt(xs ** 2 ys ** 2)ax.scatter(xs, ys, zszs1, zdirz, ccornflowerblue, markero, s40)
ax.scatter(xs, ys, zszs2, zdirz, cpurple, marker^, s40)ax.set(xlabelX, ylabelY, zlabelZ)plt.show() 2.代码解释
与前面讲过的导入 3D 绘图模式一样同样从 mpl_toolkits 包里的 mplot3d 包的 axes3d 模块中导 入类 Axes3D实现在 2D 的 matplotlib 画布中绘制 3D 图形对象的目标。
1调用模块 pyplot 中的函数 figure()生成类 Figure 的实例 fig。
2调用实例方法 add_subplot()获得 3D 模式下的坐标轴实例 ax。
3构建一组模拟数据 xs、ys、zs1 和 zs2用于绘制 3D 空间里的散点图。
4调用类 Axes3D 的实例方法 scatter()实例方法 scatter()的大部分参数与 2D 平面里的实例 方法 scatter()的大部分参数相同。这里需要重点说明的就是参数 zs。参数 zs 是与 xs 和 ys 数组长度 相同的数组将 z 轴本身作为 z 坐标轴这样就会在 z 轴上的 zs 列表里的元素的位置处绘制由 xs 和 ys 的对应位置的元素所组成的有序数对的坐标点。
5调用“ax.set(xlabelX,ylabelY,zlabelZ)”语句设置 x 轴、y 轴和 z 轴的坐标轴标签。 这样通过上面的操作步骤就可以完成在 3D 空间里绘制散点图的数据可视化任务。
