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Python中的3D绘图命令总结

目录
  • 导语
  • 013Dplot
    • 1.基本语法
    • 2.pythonCmd
    • 3.举例
  • 02绘制Scatter
    • 03绘制3DSurface

      导语

      很多情况下,为了能够观察到数据之间的内部的关系,可以使用绘图来更好的显示规律。

      比如在下面的几张动图中,使用matplotlib中的三维显示命令,使得我们可以对于logistic回归网络的性能与相关参数有了更好的理解。

      Python中的3D绘图命令总结

      Python中的3D绘图命令总结

      下面的动图显示了在训练网络时,不同的学习速率对于算法收敛之间的影响。

      Python中的3D绘图命令总结

      Python中的3D绘图命令总结

      下面给出了绘制这些动态曲线的相关的python指令:

      01 3D plot

      1.基本语法

      在安装matplotlib之后,自动安装有 mpl_toolkits.mplot3d。

      #Importing Libraries
      import matplotlib.pyplot as plt
      from mpl_toolkits.mplot3d import axes3d
       
      #3D Plotting
      fig = plt.figure()
      ax = plt.axes(projection="3d")
       
      #Labeling
      ax.set_xlabel('X Axes')
      ax.set_ylabel('Y Axes')
      ax.set_zlabel('Z Axes')
       
      plt.show()
      

      2.Python Cmd

      使用pythoncmd 插入相应的语句。

      3.举例

      (1) Ex1

      #!/usr/local/bin/python
      # -*- coding: gbk -*-
      #******************************
      # TEST2.PY                     -- by Dr. ZhuoQing 2020-11-16
      #
      # Note:
      #******************************
       
      from hewww.cppcns.comadm import *
      from mpl_toolkits.mplot3d import axes3d
       
      ax = plt.axes(projection='3d')
      x = [1,2,3,4,5,6,7,8,9]
      y = [2,3,4,6,7,8,9,5,1]
      z = [5,6,2,4,8,6,5,6,1]
       
      ax.plot3D(x,y,z)
      ax.set_xlabel('X Axes')
      ax.set_ylabel('Y Axes')
      ax.set_zlabel('Z Axes')
       
      plt.show()
       
      #------DFVhpNqiMi------------------------------------------------------
      #        END OF FILE : TEST2.PY
      #******************************

      Python中的3D绘图命令总结

      ▲ 3D plot的演示

      (2) Ex2

      from mpl_toolkits.mplot3d import axes3d
       
      ax = plt.axes(projection=编程客栈'3d')
       
      angle = linspace(0, 2*pi*5, 400)
      x = cos(angle)
      y = sin(angle)
      z = linspace(0, 5, 400)
       
      ax.plot3D(x,y,z)
      ax.set_xlabel('X Axes')
      ax.set_ylabel('Y Axes')
      ax.set_zlabel('Z Axes')
       
      plt.show()

      Python中的3D绘图命令总结

      ▲ 3D绘制的例子

      (3) Ex3

      import matplotlib as mpl
      from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
      import numpy as np
      import matplotlib.pyplot as plt
       
      mpl.rcParams['legend.fontsize'] = 10
       
      fig = plt.figure()
      ax = fig.gca(projection='3d')
      theta = np.linspace(-4 * np.pi, 4 * np.pi, 100)
      z = np.linspace(-2, 2, 100)
      r = z**2 + 1
      x = r * np.sin(theta)
      y = r * np.cos(theta)
      ax.plot(x, y, z, label='parametric curve')
      ax.legend()
       
      plt.show()

      Python中的3D绘图命令总结

      02 绘制Scatter

      利用和上面的相同的绘制命令,将原来的plot3D修改成为 scatter即可。

      from mpl_toolkits.mplot3d import axes3d
       
      ax = plt.axes(projection='3d')
       
      angle = linspace(0, 2*pi*5, 40)
      x = cos(angle)
      y = sin(angle)
      z = linspace(0, 5, 40)
       
      ax.编程客栈scatter(x,y,z, color='b')
      ax.set_xlabel('X Axes')
      ax.set_ylabel('Y Axes')
      ax.set_zlabel('Z Axes')
       
      plt.show()

      Python中的3D绘图命令总结

      ▲ Scatter 的例子

      03 绘制3D Surface

      (1) Ex1

      Python中的3D绘图命令总结

      ▲ 3D surface例子

      #!/usr/local/bin/python
      # -*- coding: gbk -*-
      #******************************
      # TEST2.PY                     -- by Dr. ZhuoQing 2020-11-16
      #
      # Note:
      #******************************
       
      from headm import *
      from mpl_toolkits.mplot3d import axes3d
       
      ax = plt.axes(projection='3d')
       
      x = arange(-5, 5, 0.1)
      y = arange(-5, 5, 0.1)
      x,y = meshgrid(x, y)
      R = sqrt(x**2+y**2)
      z = sin(R)
       
      ax.plot_surface(x, y, z)
      ax.set_xlabel('X Axes')
      ax.set_ylabel('Y Axes')
      ax.set_zlabel('Z Axes')
       
      plt.show()
       
      #------------------------------------------------------------
      #        END OF FILE : TEST2.PY
      #******************************

      Python中的3D绘图命令总结

      ▲ 3D 绘制Surface

      Python中的3D绘图命令总结

      ▲ 绘制3D球表面

      (2) 举例

      '''
      ***********
      3D surface (color map)
      ***********
      Demonstrates plotting a 3D surface colored with the coolwarm color map.
      The surface is made opaque by using antialiased=False.
      Also demonstrates using the LinearLocator and custom formatting for the
      z axis tick labels.
      '''
       
      from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
      import matplotlib.pyplot as plt
      from matplotlib import cm
      from matplotlib.ticker import LinearLocator, FormatStrFormatter
      import numpy as np
       
      fig = plt.figure()
      ax = fig.gca(projection='3d')
       
      # Make data.
      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)
       
      # Plot the surface.
      surf = ax.plot_surface(X, Y, Z, cmap=cm.coolwarm,
                             linewidth=0, antialiased=False)
       
      # Customize the z axis.
      ax.set_zlim(-1.01, 1.01)
      ax.zaxis.set_major_locator(LinearLocator(10))
      ax.zaxis.set_major_fDFVhpNqiMiormatter(FormatStrFormatter('%.02f'))
       
      # Add a color bar which maps values to colors.
      fig.colorbar(surf, shrink=0.5, aspect=5)
       
      plt.show()

      Python中的3D绘图命令总结

      ▲ 彩色表面绘制

      以上就是Python中的3D绘图命令总结的详细内容,更多关于Python 3D绘图的资料请关注我们其它相关文章!

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