3D-Stammdiagramm

Einführung

In diesem Lab wird gezeigt, wie man mithilfe der Matplotlib-Bibliothek in Python einen 3D-Stammdiagramm erstellt. Ein Stammdiagramm ist eine Möglichkeit, Datenpunkte zu visualisieren, indem vertikale Linien von einer Grundlinie zu den Datenpunkten gezeichnet werden und an der Spitze ein Marker platziert wird.

Tipps für die virtuelle Maschine

Nachdem der Start der virtuellen Maschine abgeschlossen ist, klicken Sie in der oberen linken Ecke, um zur Registerkarte Notebook zu wechseln und Jupyter Notebook für die Übung zu nutzen.

Manchmal müssen Sie einige Sekunden warten, bis Jupyter Notebook vollständig geladen ist. Die Validierung von Vorgängen kann aufgrund der Einschränkungen von Jupyter Notebook nicht automatisiert werden.

Wenn Sie bei der Lernphase Probleme haben, können Sie Labby gerne fragen. Geben Sie nach der Sitzung Feedback ab, und wir werden das Problem für Sie prompt beheben.

Skills Graph

Importieren der erforderlichen Bibliotheken

In diesem Schritt importieren wir die Matplotlib- und Numpy-Bibliotheken mithilfe des import-Statements.

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

Definieren der Daten

In diesem Schritt definieren wir die Daten, die wir verwenden werden, um das 3D-Stammdiagramm zu erstellen. Wir werden ein linspace-Array für den Winkel erstellen und die Sinus- und Kosinusfunktionen verwenden, um die x- und y-Koordinaten zu berechnen. Wir definieren auch die z-Koordinate als den Winkel.

theta = np.linspace(0, 2*np.pi)
x = np.cos(theta - np.pi/2)
y = np.sin(theta - np.pi/2)
z = theta

Erstellen des 3D-Stammdiagramms

In diesem Schritt erstellen wir das 3D-Stammdiagramm mithilfe der stem-Funktion aus Matplotlib. Wir übergeben die x-, y- und z-Koordinaten als Argumente an die stem-Funktion.

fig, ax = plt.subplots(subplot_kw=dict(projection='3d'))
ax.stem(x, y, z)

plt.show()

Anpassen des Diagramms

In diesem Schritt passen wir das 3D-Stammdiagramm an, indem wir die Grundlinie mithilfe des Parameters bottom ändern und das Format mithilfe der Parameter linefmt, markerfmt und basefmt ändern.

fig, ax = plt.subplots(subplot_kw=dict(projection='3d'))
markerline, stemlines, baseline = ax.stem(
    x, y, z, linefmt='grey', markerfmt='D', bottom=np.pi)
markerline.set_markerfacecolor('none')

plt.show()

Ändern der Orientierung des Diagramms

In diesem Schritt ändern wir die Orientierung des Diagramms mithilfe des Parameters orientation. Wir setzen die Orientierung auf 'x', sodass die Stämme in x-Richtung projiziert werden und die Grundlinie in der yz-Ebene liegt.

fig, ax = plt.subplots(subplot_kw=dict(projection='3d'))
markerline, stemlines, baseline = ax.stem(x, y, z, bottom=-1, orientation='x')
ax.set(xlabel='x', ylabel='y', zlabel='z')

plt.show()

Zusammenfassung

In diesem Lab haben wir gelernt, wie man ein 3D-Stammdiagramm mit der Matplotlib-Bibliothek in Python erstellt. Wir haben begonnen, indem wir die Daten definiert haben, und haben dann das Diagramm mit der stem-Funktion erstellt. Wir haben das Diagramm auch durch Ändern des Formats und der Orientierung angepasst.