使用 Matplotlib 创建三维等高线图

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简介

在本实验中,你将学习如何使用 Python 中的 Matplotlib 创建三维等高线图。等高线图是三个变量之间关系的图形表示。它用于在 x 轴和 y 轴上显示两个变量之间的关系,以及在 z 轴上显示第三个变量。等高线图在科学和工程领域中广泛用于在三维空间中显示数据。

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Skills Graph

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导入所需库

在开始之前,我们需要导入所需的库。我们将使用 mpl_toolkits.mplot3d 中的 MatplotlibAxes3D

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

创建图形和轴对象

现在我们将使用 add_subplot() 方法创建图形和轴对象。我们将把 projection 参数设置为 '3d' 以创建一个三维绘图。

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')

生成数据

现在我们将生成用于三维等高线图的数据。我们将使用 axes3d.get_test_data() 方法来生成数据。此方法为三维绘图生成测试数据。

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

创建等高线图

现在我们将使用 contourf() 方法创建等高线图。此方法创建填充等高线。我们将把 cmap 参数设置为 cm.coolwarm 以使用冷色-暖色颜色映射。

ax.contourf(X, Y, Z, cmap=cm.coolwarm)

显示绘图

现在我们将使用 show() 方法显示绘图。

plt.show()

总结

在本实验中,你学习了如何使用 Python 中的 Matplotlib 创建三维等高线图。你学习了如何导入所需的库、创建图形和轴对象、生成数据、创建等高线图以及显示该图。等高线图是在三维空间中显示数据的一种有效方式,并且在科学和工程领域中被广泛使用。