Matplotlib系列(五)：三维绘图

Matplotlib系列目录

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一、 简介

‎matplotlib现在已经支持很多3D绘图功能了，并且也非常好用。

弥补了早期版本不支持3D绘图的缺憾。

Matplotlib系列将Matplotlib的知识和重点API，编制成思维导图和重点笔记形式，方便记忆和回顾，也方便应用时参考，初学者也可以参考逐步深入学习。

二、 思维导图

三、 Matplotlib三维图形

1. 绘制3d图形

方法1：子图设置projection为3d

import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
fig = plt.figure()

ax = fig.add_subplot(projection='3d')

方法2：自行创建Axes3D对象

import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
fig = plt.figure()

ax = Axes3D(fig)

三维绘图示例

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
fig = plt.figure()

ax3d = fig.add_subplot(projection='3d')  #创建3d坐标系
# from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
# ax = Axes3D(fig)   #创建3d坐标系的第二种方法

theta = np.linspace(-2 * np.pi, 2 * np.pi, 100)
x = np.sin(theta)
y = np.cos(theta)
z = np.linspace(-2, 2, 100)

ax3d.plot(x,y,z)  #绘制3d螺旋线

plt.show()

2. 基本三维图像

2.1 3d折线图

在三维坐标系可以用plot函数绘制三维的线条，还可以绘制平面曲线。

• ax3d.plot(x,y,z)：绘制三维曲线。
  • zdir参数绘制平面图
    • ax3d.plot(x,y,zdir=‘z’)：在z=0的xy平面绘制曲线
    • ax3d.plot(x,y,2,zdir=‘z’)：在z=2的xy平面绘制曲线
    • ax3d.plot(y,z,zdir=‘x’)：在x=0的yz平面绘制曲线。zdir也可以为’y’
    • ax3d.plot(y,z,2,zdir=‘x’)：在x=2的yz平面绘制曲线
  • 其他参数与二维坐标系ax.plot函数一致。注意三维plot不支持fmt参数。

ax3d.plot3D()与ax3d.plot完全相同。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
fig = plt.figure()
ax3d = fig.add_subplot(projection='3d')  #创建3d坐标系

theta = np.linspace(-2 * np.pi, 2 * np.pi, 100)
x = np.sin(theta)
y = np.cos(theta)
z = np.linspace(0.5, 1.5, 100)

ax3d.plot(x,y,z)           #绘制3d螺旋线
ax3d.plot(x,y,zdir='z')    #绘制x,y平面图形
ax3d.plot(x,y,2,zdir='z')  #绘制x,y平面图形指定高度z为2
ax3d.plot(y,z,zdir='x')    #绘制y,z平面图
ax3d.plot(y,z,-2,zdir=