這篇文章主要介紹了關於Python繪製3D圖形,有著一定的參考價值,現在分享給大家,有需要的朋友可以參考一下
3D圖形在資料分析、資料建模、圖形和影像處理等領域中都有廣泛的應用,以下將為大家介紹如何使用python進行3D圖形的繪製,包括3D散點、3D表面、3D輪廓、3D直線(曲線)以及3D文字等的繪製。
準備工作:
python中繪製3D圖形,依舊使用常用的繪圖模組matplotlib,但需要安裝mpl_toolkits工具包,安裝方法如下:windows命令列進入到python安裝目錄下的Scripts資料夾下,執行: pip install --upgrade matplotlib即可;linux環境下直接執行該指令。
安裝好這個模組後,即可呼叫mpl_tookits下的mplot3d類別進行3D圖形的繪製。
下面以實例進行說明。
1、3D表面形狀的繪製
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np fig = plt.figure() ax = fig.add_subplot(111, projection='3d') # Make data u = np.linspace(0, 2 * np.pi, 100) v = np.linspace(0, np.pi, 100) x = 10 * np.outer(np.cos(u), np.sin(v)) y = 10 * np.outer(np.sin(u), np.sin(v)) z = 10 * np.outer(np.ones(np.size(u)), np.cos(v)) # Plot the surface ax.plot_surface(x, y, z, color='b') plt.show()
#球表面,結果如下:
import matplotlib as mpl from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt mpl.rcParams['legend.fontsize'] = 10 fig = plt.figure() ax = fig.gca(projection='3d') theta = np.linspace(-4 * np.pi, 4 * np.pi, 100) z = np.linspace(-2, 2, 100) r = z**2 + 1 x = r * np.sin(theta) y = r * np.cos(theta) ax.plot(x, y, z, label='parametric curve') ax.legend() plt.show()這段程式碼用來繪製一個螺旋狀3D曲線,結果如下:
#
from mpl_toolkits.mplot3d import axes3d import matplotlib.pyplot as plt from matplotlib import cm fig = plt.figure() ax = fig.gca(projection='3d') X, Y, Z = axes3d.get_test_data(0.05) cset = ax.contour(X, Y, Z, zdir='z', offset=-100, cmap=cm.coolwarm) cset = ax.contour(X, Y, Z, zdir='x', offset=-40, cmap=cm.coolwarm) cset = ax.contour(X, Y, Z, zdir='y', offset=40, cmap=cm.coolwarm) ax.set_xlabel('X') ax.set_xlim(-40, 40) ax.set_ylabel('Y') ax.set_ylim(-40, 40) ax.set_zlabel('Z') ax.set_zlim(-100, 100) plt.show()繪製結果如下:
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np fig = plt.figure() ax = fig.add_subplot(111, projection='3d') x, y = np.random.rand(2, 100) * 4 hist, xedges, yedges = np.histogram2d(x, y, bins=4, range=[[0, 4], [0, 4]]) # Construct arrays for the anchor positions of the 16 bars. # Note: np.meshgrid gives arrays in (ny, nx) so we use 'F' to flatten xpos, # ypos in column-major order. For numpy >= 1.7, we could instead call meshgrid # with indexing='ij'. xpos, ypos = np.meshgrid(xedges[:-1] + 0.25, yedges[:-1] + 0.25) xpos = xpos.flatten('F') ypos = ypos.flatten('F') zpos = np.zeros_like(xpos) # Construct arrays with the dimensions for the 16 bars. dx = 0.5 * np.ones_like(zpos) dy = dx.copy() dz = hist.flatten() ax.bar3d(xpos, ypos, zpos, dx, dy, dz, color='b', zsort='average') plt.show()繪製結果如下:
##5、繪製3D網狀線
from mpl_toolkits.mplot3d import axes3d import matplotlib.pyplot as plt fig = plt.figure() ax = fig.add_subplot(111, projection='3d') # Grab some test data. X, Y, Z = axes3d.get_test_data(0.05) # Plot a basic wireframe. ax.plot_wireframe(X, Y, Z, rstride=10, cstride=10) plt.show()
繪製結果如下:
6、繪製3D三角面片圖
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np n_radii = 8 n_angles = 36 # Make radii and angles spaces (radius r=0 omitted to eliminate duplication). radii = np.linspace(0.125, 1.0, n_radii) angles = np.linspace(0, 2*np.pi, n_angles, endpoint=False) # Repeat all angles for each radius. angles = np.repeat(angles[..., np.newaxis], n_radii, axis=1) # Convert polar (radii, angles) coords to cartesian (x, y) coords. # (0, 0) is manually added at this stage, so there will be no duplicate # points in the (x, y) plane. x = np.append(0, (radii*np.cos(angles)).flatten()) y = np.append(0, (radii*np.sin(angles)).flatten()) # Compute z to make the pringle surface. z = np.sin(-x*y) fig = plt.figure() ax = fig.gca(projection='3d') ax.plot_trisurf(x, y, z, linewidth=0.2, antialiased=True) plt.show(
繪製結果如下:
7、繪製3D散佈圖
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np 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 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()
#繪製結果如下:
##8、繪製3D文字
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D import matplotlib.pyplot as plt fig = plt.figure() ax = fig.gca(projection='3d') # Demo 1: zdir zdirs = (None, 'x', 'y', 'z', (1, 1, 0), (1, 1, 1)) xs = (1, 4, 4, 9, 4, 1) ys = (2, 5, 8, 10, 1, 2) zs = (10, 3, 8, 9, 1, 8) for zdir, x, y, z in zip(zdirs, xs, ys, zs): label = '(%d, %d, %d), dir=%s' % (x, y, z, zdir) ax.text(x, y, z, label, zdir) # Demo 2: color ax.text(9, 0, 0, "red", color='red') # Demo 3: text2D # Placement 0, 0 would be the bottom left, 1, 1 would be the top right. ax.text2D(0.05, 0.95, "2D Text", transform=ax.transAxes) # Tweaking display region and labels ax.set_xlim(0, 10) ax.set_ylim(0, 10) ax.set_zlim(0, 10) ax.set_xlabel('X axis') ax.set_ylabel('Y axis') ax.set_zlabel('Z axis') plt.show(#繪製結果如下:
##9、3D條狀圖
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np fig = plt.figure() ax = fig.add_subplot(111, projection='3d') for c, z in zip(['r', 'g', 'b', 'y'], [30, 20, 10, 0]): xs = np.arange(20) ys = np.random.rand(20) # You can provide either a single color or an array. To demonstrate this, # the first bar of each set will be colored cyan. cs = [c] * len(xs) cs[0] = 'c' ax.bar(xs, ys, zs=z, zdir='y', color=cs, alpha=0.8) ax.set_xlabel('X') ax.set_ylabel('Y') ax.set_zlabel('Z') plt.show()
#繪製結果如下:
##相關推薦:
以上是Python繪製3D圖形的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!

本篇文章给大家带来了关于Python的相关知识,其中主要介绍了关于Seaborn的相关问题,包括了数据可视化处理的散点图、折线图、条形图等等内容,下面一起来看一下,希望对大家有帮助。

本篇文章给大家带来了关于Python的相关知识,其中主要介绍了关于进程池与进程锁的相关问题,包括进程池的创建模块,进程池函数等等内容,下面一起来看一下,希望对大家有帮助。

本篇文章给大家带来了关于Python的相关知识,其中主要介绍了关于简历筛选的相关问题,包括了定义 ReadDoc 类用以读取 word 文件以及定义 search_word 函数用以筛选的相关内容,下面一起来看一下,希望对大家有帮助。

VS Code的确是一款非常热门、有强大用户基础的一款开发工具。本文给大家介绍一下10款高效、好用的插件,能够让原本单薄的VS Code如虎添翼,开发效率顿时提升到一个新的阶段。

pythn的中文意思是巨蟒、蟒蛇。1989年圣诞节期间,Guido van Rossum在家闲的没事干,为了跟朋友庆祝圣诞节,决定发明一种全新的脚本语言。他很喜欢一个肥皂剧叫Monty Python,所以便把这门语言叫做python。

本篇文章给大家带来了关于Python的相关知识,其中主要介绍了关于数据类型之字符串、数字的相关问题,下面一起来看一下,希望对大家有帮助。

本篇文章给大家带来了关于Python的相关知识,其中主要介绍了关于numpy模块的相关问题,Numpy是Numerical Python extensions的缩写,字面意思是Python数值计算扩展,下面一起来看一下,希望对大家有帮助。


熱AI工具

Undresser.AI Undress
人工智慧驅動的應用程序,用於創建逼真的裸體照片

AI Clothes Remover
用於從照片中去除衣服的線上人工智慧工具。

Undress AI Tool
免費脫衣圖片

Clothoff.io
AI脫衣器

AI Hentai Generator
免費產生 AI 無盡。

熱門文章

熱工具

WebStorm Mac版
好用的JavaScript開發工具

SublimeText3 Linux新版
SublimeText3 Linux最新版

ZendStudio 13.5.1 Mac
強大的PHP整合開發環境

SublimeText3 Mac版
神級程式碼編輯軟體(SublimeText3)

SublimeText3 英文版
推薦:為Win版本,支援程式碼提示!