3D 매개변수 곡선 플롯 | Matplotlib 튜토리얼

소개

이 랩에서는 Matplotlib 을 사용하여 3D 에서 매개변수 곡선을 그리는 방법을 시연합니다. 곡선은 다음 세 개의 방정식으로 정의됩니다.

x = r * sin(theta)

y = r * cos(theta)

z = z

여기서 r 과 z 는 다음과 같이 정의됩니다.

r = z^2 + 1

z 는 -2 에서 2 까지의 값 범위이며, theta 는 -4π에서 4π까지의 값 범위입니다.

VM 팁

VM 시작이 완료되면, 왼쪽 상단을 클릭하여 Notebook 탭으로 전환하여 실습을 위해 Jupyter Notebook에 접근하십시오.

때로는 Jupyter Notebook 이 로딩을 완료하는 데 몇 초 정도 기다려야 할 수 있습니다. Jupyter Notebook 의 제한으로 인해 작업의 유효성 검사는 자동화될 수 없습니다.

학습 중에 문제가 발생하면 언제든지 Labby 에게 문의하십시오. 세션 후 피드백을 제공해주시면 문제를 신속하게 해결해 드리겠습니다.

필요한 라이브러리 임포트

먼저 필요한 라이브러리인 Matplotlib 과 NumPy 를 임포트합니다. Matplotlib 은 3D 플롯을 생성하는 데 사용되고, NumPy 는 x, y, z 의 값을 생성하는 데 사용됩니다.

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

3D 플롯 생성

다음으로, Matplotlib 을 사용하여 3D 플롯을 생성합니다. 또한 플롯에 레이블과 범례를 추가하기 위해 축 객체 (axis object) 를 생성합니다.

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

x, y, z 값 정의

NumPy 를 사용하여 x, y, z 의 값을 생성합니다. 먼저 theta 와 z 의 값 범위를 정의합니다. 그런 다음, 이 값들을 사용하여 r, x, y 의 값을 생성합니다.

theta = np.linspace(-4 * np.pi, 4 * np.pi, 100)
z = np.linspace(-2, 2, 100)
r = z**2 + 1
x = r * np.sin(theta)
y = r * np.cos(theta)

매개변수 곡선 플롯

이제 x, y, z 의 값을 생성했으므로, Matplotlib 의 plot() 메서드를 사용하여 매개변수 곡선 (parametric curve) 을 플롯할 수 있습니다.

ax.plot(x, y, z, label='parametric curve')

플롯에 레이블 및 범례 추가

마지막으로, legend() 메서드를 사용하여 플롯에 레이블과 범례를 추가합니다.

ax.legend()

요약

이 랩에서는 Matplotlib 를 사용하여 3D 에서 매개변수 곡선 (parametric curve) 을 플롯하는 방법을 배웠습니다. 세 개의 방정식을 사용하여 곡선을 정의하고 NumPy 를 사용하여 x, y, z 의 값을 생성했습니다. 그런 다음 곡선을 플롯하고 플롯에 레이블과 범례를 추가했습니다.

Matplotlib 로 3D 매개변수 곡선 플롯하기

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