Создание трехмерных поверхностных диаграмм с использованием Matplotlib

Введение

В этом практическом занятии показано, как создать трехмерную поверхностную диаграмму с использованием Matplotlib в Python. Поверхность отображается в виде однотонного цвета. Практическое занятие проведет вас по каждому этапу процесса, включая создание данных, построение поверхности и настройку соотношения сторон.

Советы по работе с ВМ

После завершения запуска ВМ щелкните в верхнем левом углу, чтобы переключиться на вкладку Ноутбук и получить доступ к Jupyter Notebook для практики.

Иногда вам может потребоваться подождать несколько секунд, пока Jupyter Notebook не загрузится полностью. Валидация операций не может быть автоматизирована из-за ограничений Jupyter Notebook.

Если вы столкнетесь с проблемами во время обучения, не стесняйтесь обращаться к Labby. Оставьте отзыв после занятия, и мы оперативно решим проблему для вас.

Импорт необходимых библиотек

Первым шагом является импорт необходимых библиотек. В этом практическом занятии мы используем библиотеки Matplotlib и NumPy.

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

Создание данных

Следующим шагом является создание данных для трехмерной поверхности. Мы должны определить u, v, x, y и z. Эти переменные будут представлять углы и координаты, необходимые для построения поверхности. Функция linspace() из NumPy используется для создания углов, а функция outer() - для создания координат.

## Make data
u = np.linspace(0, 2 * np.pi, 100)
v = np.linspace(0, np.pi, 100)
x = 10 * np.outer(np.cos(u), np.sin(v))
y = 10 * np.outer(np.sin(u), np.sin(v))
z = 10 * np.outer(np.ones(np.size(u)), np.cos(v))

Создание трехмерной поверхностной диаграммы

Теперь мы можем создать трехмерную поверхностную диаграмму. Мы начинаем с создания фигуры и добавления подграфика с аргументом projection='3d'. Затем мы используем функцию plot_surface() для построения поверхности с использованием данных, созданных на предыдущем шаге.

## Plot the surface
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(projection='3d')
ax.plot_surface(x, y, z)

Настройка соотношения сторон

Для обеспечения равного соотношения сторон в диаграмме мы можем использовать функцию set_aspect(). Мы передаем в нее строку 'equal', чтобы установить соотношение сторон в 1:1.

## Set an equal aspect ratio
ax.set_aspect('equal')

Резюме

В этом практическом занятии показано, как создать трехмерную поверхностную диаграмму с использованием Matplotlib в Python. Мы создали данные, построили поверхность и установили соотношение сторон. Результирующая диаграмма представляет собой базовую трехмерную поверхностную диаграмму с одним цветом.