python - 使用非规则角度绘制 3D 球面参数曲面

Question

我有一个数据文件，它是数值计算的结果。该文件根据球角r(th, ph)对某个量进行采样。

th ph r
0.012 1.456 24
0.014 1.25 23.5
......

球面角跨越球体的整个参数表面，但不形成任何明显的网格。为简单起见，假设球面角是随机的。

我想绘制一个拟合这些数据的表面。请注意，我正在绘制的表面不是凸面的。

我已经使用了 matlibplot 和 Mayavi，在所有情况下，我都需要提供我没有的 2D 数组。

Answer 1

我不知道我是否完全理解您的问题，但无论如何我尝试提供平滑的、部分随机的表面和完全随机的表面（使用 ar = f(theta,phi)）的可能绘图（使用 plot_surface AND plotly）。

import scipy.signal as scsi
import numpy
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D

# FIRST WAY: make just a strange  sphere (it works even if not continuous) - it seems a nice vase
theta = linspace(0,2*pi,100) 
phi = linspace(0,pi,100) + scsi.savgol_filter(numpy.random.normal(1.5,0.5, 100),11,2)
r = scsi.savgol_filter(numpy.random.normal(2,0.2,theta.shape[0]),11,3)
# N.B. you can use the savgol_filter to 'fit' a presupposed random noise

# SECOND WAY: this is instead flat random
theta = numpy.random.uniform(0,pi, 100)
phi = numpy.random.uniform(0, pi, 100)
# this would be your r = f(theta, phi)
r = theta*2 + phi # random function

x = r*outer(cos(theta),sin(phi))
y = r*outer(sin(theta),sin(phi))
z = r*outer(ones(100),cos(phi))

# plotting (std)
fig = plt.figure(figsize=(10,10))
ax = fig.gca(projection='3d')
ax.plot_surface(x,y,z, alpha=0.1)
plt.draw()
plt.show()

以下是两种“方式”的标准输出（按代码中显示的顺序）：

情节版本（相同的表示顺序）：

# PLOTLY VERSION - DYNAMIC PLOTTING
import plotly
import plotly.plotly as py
from plotly.graph_objs import *

data = Data([ Surface(x=x, y=y, z=z) ])
fig = Figure(data=data)
py.iplot(fig, filename='bloch-sphere-surface')