Введение
В этом практическом занятии вы научитесь создавать рисунок, содержащий как 2D-, так и 3D-график с использованием Matplotlib. 2D-график будет отображать затухающую колебательность, а 3D-график - синусоидальную волну.
Советы по работе с ВМ
После запуска виртуальной машины щелкните в левом верхнем углу, чтобы переключиться на вкладку Ноутбук и получить доступ к Jupyter Notebook для практики.
Иногда вам может потребоваться подождать несколько секунд, пока Jupyter Notebook загрузится. Валидация операций не может быть автоматизирована из-за ограничений Jupyter Notebook.
Если вы сталкиваетесь с проблемами во время обучения, не стесняйтесь обращаться к Labby. Оставьте отзыв после занятия, и мы оперативно решим проблему для вас.
Импортировать библиотеки
В этом шаге мы импортируем необходимые библиотеки для этого практического занятия. Для построения графиков мы будем использовать Matplotlib, для создания массивов - NumPy, а для трехмерных графиков - mpl_toolkits.
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
Определить функции
В этом шаге мы определим функцию, которая генерирует затухающую колебательность.
def f(t):
return np.cos(2*np.pi*t) * np.exp(-t)
Создать рисунок
В этом шаге мы создадим рисунок с двумя подграфиками. Первый подграфик будет 2D-графиком, а второй - 3D-графиком.
fig = plt.figure(figsize=plt.figaspect(2.))
fig.suptitle('A Tale of 2 Subplots')
Создать 2D-график
В этом шаге мы создадим 2D-график затухающей колебательности.
ax1 = fig.add_subplot(2, 1, 1)
t1 = np.arange(0.0, 5.0, 0.1)
t2 = np.arange(0.0, 5.0, 0.02)
t3 = np.arange(0.0, 2.0, 0.01)
ax1.plot(t1, f(t1), 'bo',
t2, f(t2), 'k--', markerfacecolor='green')
ax1.grid(True)
ax1.set_ylabel('Затухающая колебательность')
Создать 3D-график
В этом шаге мы создадим 3D-график синусоидальной волны.
ax2 = fig.add_subplot(2, 1, 2, projection='3d')
X = np.arange(-5, 5, 0.25)
Y = np.arange(-5, 5, 0.25)
X, Y = np.meshgrid(X, Y)
R = np.sqrt(X**2 + Y**2)
Z = np.sin(R)
surf = ax2.plot_surface(X, Y, Z, rstride=1, cstride=1,
linewidth=0, antialiased=False)
ax2.set_zlim(-1, 1)
Показать график
В этом шаге мы отобразим рисунок.
plt.show()
Резюме
В этом лабораторном занятии мы создали рисунок с 2D- и 3D-графиками с использованием Matplotlib. 2D-график показывал затухающую колебательность, а 3D-график - синусоидальную волну. Мы использовали NumPy для создания массивов и mpl_toolkits для построения 3D-графиков.