创建定制的 3D 表面图

简介

在本实验中，我们将学习如何使用 Python Matplotlib 库创建带有棋盘图案的 3D 表面图。我们将创建一个 3D 表面图，自定义表面的颜色，并调整 z 轴的范围。

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导入所需库

在这一步中，我们将导入所需的库，其中包括 matplotlib.pyplot、numpy 以及 matplotlib.ticker 中的 LinearLocator。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from matplotlib.ticker import LinearLocator

创建表面图的数据

在这一步中，我们将创建表面图的数据。我们将创建 X 和 Y 值的网格，计算径向距离 R，并使用 np.sin() 根据 R 值计算 Z 值。

## 创建表面图的数据
X = np.arange(-5, 5, 0.25)
xlen = len(X)
Y = np.arange(-5, 5, 0.25)
ylen = len(Y)
X, Y = np.meshgrid(X, Y)
R = np.sqrt(X**2 + Y**2)
Z = np.sin(R)

为表面图创建颜色

在这一步中，我们将为表面图创建颜色。我们将创建一个与网格形状相同的空字符串数组，并用两种颜色以棋盘图案填充它。

## 为表面图创建颜色
colortuple = ('y', 'b')
colors = np.empty(X.shape, dtype=str)
for y in range(ylen):
    for x in range(xlen):
        colors[y, x] = colortuple[(x + y) % len(colortuple)]

创建表面图

在这一步中，我们将使用取自我们创建的数组的面颜色来创建表面图。我们还将自定义 z 轴。

## 创建表面图
fig = plt.figure()
ax = fig.gca(projection='3d')
surf = ax.plot_surface(X, Y, Z, facecolors=colors, linewidth=0)

## 自定义 z 轴
ax.set_zlim(-1, 1)
ax.zaxis.set_major_locator(LinearLocator(6))

## 显示图形
plt.show()

总结

在本实验中，我们学习了如何使用 Python 的 Matplotlib 库创建具有棋盘图案的 3D 表面图。我们学习了如何为表面图创建数据、为表面图创建颜色、创建表面图以及自定义 z 轴。这些知识可应用于为不同应用创建各种类型的 3D 表面图。