python - 使用 mplot3d 绘制二维数组

Question

我有一个 2D numpy 数组，我想用 3D 绘制它。我听说过 mplot3d，但我无法正常工作

这是我想做的一个例子。我有一个尺寸为（256,1024）的数组。它应该绘制一个 3D 图形，其中 x 轴从 0 到 256，y 轴从 0 到 1024，图形的 z 轴显示每个条目的数组值。

我该怎么做？

Answer 1

听起来您正在尝试创建一个曲面图（或者您可以绘制一个线框图或填充的平面图。

根据问题中的信息，您可以尝试以下方式：

import numpy
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D

# Set up grid and test data
nx, ny = 256, 1024
x = range(nx)
y = range(ny)

data = numpy.random.random((nx, ny))

hf = plt.figure()
ha = hf.add_subplot(111, projection='3d')

X, Y = numpy.meshgrid(x, y)  # `plot_surface` expects `x` and `y` data to be 2D
ha.plot_surface(X, Y, data)

plt.show()

显然，您需要选择比使用更合理numpy.random的数据才能获得合理的表面。

Answer 2

您可以使用函数bar3d尝试 3D 条形图。

假设你有一个维度为 (25, 10) 的数组 A，索引为 (i, j) 的值是 A[i][j]。以下代码示例可以为您提供 3D 条形图，其中每个条形的高度为 A[i][j]。

from mpl_toolkits.mplot3d import axes3d
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
%matplotlib inline

np.random.seed(1234)
fig = plt.figure()
ax1 = fig.add_subplot(111, projection='3d')
A = np.random.randint(5, size=(25, 10))

x = np.array([[i] * 10 for i in range(25)]).ravel() # x coordinates of each bar
y = np.array([i for i in range(10)] * 25) # y coordinates of each bar
z = np.zeros(25*10) # z coordinates of each bar
dx = np.ones(25*10) # length along x-axis of each bar
dy = np.ones(25*10) # length along y-axis of each bar
dz = A.ravel() # length along z-axis of each bar (height)

ax1.bar3d(x, y, z, dx, dy, dz)

在我的带有随机种子 1234 的 PC 上，我得到以下图：

但是，为您的维度 (256, 1024) 问题绘制图可能会很慢。

Answer 3

您可以在Matplotlib 库的示例之一中找到答案；3D 示例即将结束。

更一般地说，Matplotlib 库是一个很好的第一站资源，用于查找如何做一些绘图。

我查看的示例基本上适用于三个二维数组：一个包含所有 x 值，一个包含所有 y 值，最后一个包含所有 z 值。因此，一种解决方案是创建 x 和 y 值的数组（meshgrid()例如，使用 ）。

Answer 4

您还可以使用oct2py模块，它实际上是一个 python-octave 桥。使用它你可以利用八度音程的功能，你可以得到你需要的东西，而且它也很容易。

查看此文档：https ://www.gnu.org/software/octave/doc/v4.0.1/Three_002dDimensional-Plots.html

例如：

from oct2py import octave as oc

tx = ty = oc.linspace (-8, 8, 41)
[xx, yy] = oc.meshgrid (tx, ty)
r = oc.sqrt (xx * xx + yy * yy) + oc.eps()
tz = oc.sin (r) / r
oc.mesh (tx, ty, tz)

上面是 python 代码，与上面文档中以 octave 实现的第一个示例相同。