Proyección de contorno relleno sobre un gráfico 3D

Introducción

Esta práctica te guiará a través del proceso de creación de un gráfico de superficie 3D con perfiles de contorno rellenos proyectados sobre las paredes del gráfico. Esta es una técnica de visualización útil para comprender datos 3D complejos. Usaremos la biblioteca Matplotlib de Python para crear el gráfico.

Consejos sobre la VM

Una vez finalizada la inicialización de la VM, haz clic en la esquina superior izquierda para cambiar a la pestaña Cuaderno y acceder a Jupyter Notebook para practicar.

A veces, es posible que tengas que esperar unos segundos a que Jupyter Notebook termine de cargarse. La validación de operaciones no se puede automatizar debido a las limitaciones de Jupyter Notebook.

Si tienes problemas durante el aprendizaje, no dudes en preguntar a Labby. Proporciona retroalimentación después de la sesión y resolveremos el problema para ti de inmediato.

Importar bibliotecas

Comenzaremos importando las bibliotecas necesarias.

import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import axes3d

Crear ejes 3D

A continuación, crearemos un objeto de eje 3D utilizando el método add_subplot.

ax = plt.figure().add_subplot(projection='3d')

Crear datos

Usaremos el método axes3d.get_test_data para crear datos de muestra para nuestro gráfico.

X, Y, Z = axes3d.get_test_data(0.05)

Graficar la superficie 3D

Graficaremos la superficie 3D utilizando el método plot_surface. También estableceremos algunos parámetros como el color del borde, el ancho de línea y la transparencia.

ax.plot_surface(X, Y, Z, edgecolor='royalblue', lw=0.5, rstride=8, cstride=8, alpha=0.3)

Proyectar perfiles de contorno

Ahora proyectaremos los perfiles de contorno sobre las paredes del gráfico. Esto se hace utilizando el método contourf. Estableceremos el parámetro zdir en 'z', 'x' e 'y' para proyectar los perfiles de contorno sobre las paredes z, x e y respectivamente. También estableceremos el parámetro offset para ajustar los límites de los ejes adecuados.

ax.contourf(X, Y, Z, zdir='z', offset=-100, cmap='coolwarm')
ax.contourf(X, Y, Z, zdir='x', offset=-40, cmap='coolwarm')
ax.contourf(X, Y, Z, zdir='y', offset=40, cmap='coolwarm')

Establecer límites y etiquetas del gráfico

Finalmente, estableceremos los límites y las etiquetas para los ejes del gráfico.

ax.set(xlim=(-40, 40), ylim=(-40, 40), zlim=(-100, 100), xlabel='X', ylabel='Y', zlabel='Z')

Resumen

Esta práctica proporcionó una guía paso a paso para crear un gráfico de superficie 3D con perfiles de contorno rellenos proyectados sobre las paredes del gráfico. Utilizamos la biblioteca Matplotlib de Python para crear el gráfico.