Einführung
In diesem Lab lernst du, wie du mit Matplotlib in Python einen 3D-Konturplot erstellen kannst. Ein Konturplot ist eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen drei Variablen. Er wird verwendet, um die Beziehung zwischen zwei Variablen auf den x- und y-Achsen und der dritten Variablen auf der z-Achse darzustellen. Konturplots werden in den wissenschaftlichen und technischen Bereichen weit verbreitet eingesetzt, um Daten in einem 3D-Raum darzustellen.
Tipps für die VM
Nachdem der Start der VM abgeschlossen ist, klicke in der oberen linken Ecke, um zur Registerkarte Notebook zu wechseln und Jupyter Notebook für die Übung zu nutzen.
Manchmal musst du einige Sekunden warten, bis Jupyter Notebook vollständig geladen ist. Die Validierung von Vorgängen kann aufgrund der Einschränkungen von Jupyter Notebook nicht automatisiert werden.
Wenn du bei der Lernphase Probleme hast, kannst du Labby gerne fragen. Gib nach der Sitzung Feedback, und wir werden das Problem für dich prompt beheben.
Importiere die erforderlichen Bibliotheken
Bevor wir beginnen, müssen wir die erforderlichen Bibliotheken importieren. Wir werden Matplotlib und Axes3D aus mpl_toolkits.mplot3d verwenden.
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import axes3d
Erzeuge die Figur- und Achsenobjekte
Wir werden nun die Figur- und Achsenobjekte mit der Methode add_subplot() erstellen. Wir werden den Parameter projection auf '3d' setzen, um einen 3D-Graphen zu erstellen.
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
Generiere die Daten
Wir werden nun die Daten generieren, die für den 3D-Konturplot verwendet werden sollen. Wir werden die Methode axes3d.get_test_data() verwenden, um die Daten zu generieren. Diese Methode generiert Testdaten für einen 3D-Graphen.
X, Y, Z = axes3d.get_test_data(0.05)
Erzeuge den Konturplot
Wir werden nun den Konturplot mit der Methode contourf() erstellen. Diese Methode erstellt gefüllte Konturen. Wir werden den Parameter cmap auf cm.coolwarm setzen, um die cool-warm Farbpalette zu verwenden.
ax.contourf(X, Y, Z, cmap=cm.coolwarm)
Zeige den Graphen an
Wir werden nun den Graphen mit der Methode show() anzeigen.
plt.show()
Zusammenfassung
In diesem Lab haben Sie gelernt, wie man mit Matplotlib in Python einen 3D-Konturplot erstellt. Sie haben gelernt, wie man die erforderlichen Bibliotheken importiert, die Figur- und Achsenobjekte erstellt, die Daten generiert, den Konturplot erstellt und den Graphen anzeigt. Konturplots sind eine effektive Methode, um Daten in einem 3D-Raum darzustellen, und sie werden in den wissenschaftlichen und technischen Bereichen weit verbreitet eingesetzt.