Sombreamento de Colina Personalizado em um Gráfico de Superfície 3D

Beginner

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Introdução

Este laboratório demonstra como usar sombreamento de colina (hillshading) personalizado em um gráfico de superfície 3D usando Python Matplotlib. Sombreamento de colina é o uso de luz e sombra para aprimorar a percepção de profundidade e relevo em um gráfico 3D. Ao personalizar o sombreamento de colina, podemos criar um gráfico mais visualmente atraente e informativo.

Dicas da VM

Após a inicialização da VM, clique no canto superior esquerdo para mudar para a aba Notebook e acessar o Jupyter Notebook para praticar.

Às vezes, pode ser necessário aguardar alguns segundos para que o Jupyter Notebook termine de carregar. A validação das operações não pode ser automatizada devido a limitações no Jupyter Notebook.

Se você enfrentar problemas durante o aprendizado, sinta-se à vontade para perguntar ao Labby. Forneça feedback após a sessão, e resolveremos o problema prontamente para você.

Carregar e formatar dados

Nesta etapa, carregaremos e formataremos os dados para o gráfico de superfície 3D. Usaremos um conjunto de dados de exemplo chamado "jacksboro_fault_dem.npz".

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from matplotlib import cbook, cm
from matplotlib.colors import LightSource

## Load and format data
dem = cbook.get_sample_data('jacksboro_fault_dem.npz')
z = dem['elevation']
nrows, ncols = z.shape
x = np.linspace(dem['xmin'], dem['xmax'], ncols)
y = np.linspace(dem['ymin'], dem['ymax'], nrows)
x, y = np.meshgrid(x, y)

region = np.s_[5:50, 5:50]
x, y, z = x[region], y[region], z[region]

Configurar o gráfico

Nesta etapa, configuraremos o gráfico para o gráfico de superfície 3D. Usaremos um objeto LightSource para personalizar o sombreamento de colina (hillshading).

## Set up plot
fig, ax = plt.subplots(subplot_kw=dict(projection='3d'))

ls = LightSource(270, 45)
## To use a custom hillshading mode, override the built-in shading and pass
## in the rgb colors of the shaded surface calculated from "shade".
rgb = ls.shade(z, cmap=cm.gist_earth, vert_exag=0.1, blend_mode='soft')
surf = ax.plot_surface(x, y, z, rstride=1, cstride=1, facecolors=rgb,
                       linewidth=0, antialiased=False, shade=False)

plt.show()

Personalizar o sombreamento de colina (Hillshading)

Nesta etapa, personalizaremos o sombreamento de colina (hillshading) substituindo o sombreamento integrado e passando as cores RGB da superfície sombreada calculadas a partir de "shade".

## Set up plot
fig, ax = plt.subplots(subplot_kw=dict(projection='3d'))

ls = LightSource(270, 45)
## To use a custom hillshading mode, override the built-in shading and pass
## in the rgb colors of the shaded surface calculated from "shade".
rgb = ls.shade(z, cmap=cm.gist_earth, vert_exag=0.1, blend_mode='soft')
surf = ax.plot_surface(x, y, z, rstride=1, cstride=1, facecolors=rgb,
                       linewidth=0, antialiased=False, shade=False)

plt.show()

Revisão e revisão

Revise o código e faça as revisões necessárias. Certifique-se de que o código está preciso e bem comentado.

Resumo

Neste laboratório, aprendemos como usar o sombreamento de colina (hillshading) personalizado em um gráfico de superfície 3D usando Python Matplotlib. Ao personalizar o sombreamento de colina, fomos capazes de criar um gráfico mais visualmente atraente e informativo.