详细分析Matplotlib 绘制三维曲线图的细节(附Demo)

目录

  • 前言
  • 1. 基本知识
  • 2. Demo

前言

对于Matplotlib的基本知识推荐阅读:python之Matplotlib详细分析(附代码)

1. 基本知识

Matplotlib 是 Python 中常用的绘图库,可以用于生成各种类型的图表,包括三维曲线图

在三维空间中,一个曲线图由 x、y 和 z 三个坐标轴表示的数据点组成,使用 Matplotlib 的 mpl_toolkits.mplot3d 模块来创建三维图表

导入模块:

import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
import numpy as np

创建三维轴对象:

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

绘制三维曲线:
使用 ax.plot3D 方法绘制三维曲线

ax.plot3D(x, y, z)

设置标题和标签:

ax.set_title('3D 曲线图示例')
ax.set_xlabel('X 轴')
ax.set_ylabel('Y 轴')
ax.set_zlabel('Z 轴')

2. Demo

使用 NumPy 创建了三维空间中的数据点

  • theta 是一个从 -4π 到 4π 的等差数列
  • z 是从 -2 到 2 的等差数列
  • r 是 z 的平方加 1
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
import numpy as np# 创建数据
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)# 创建图形和三维轴对象
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')# 绘制三维曲线
ax.plot3D(x, y, z, 'blue')# 设置标题和轴标签
ax.set_title('3D 曲线图示例')
ax.set_xlabel('X 轴')
ax.set_ylabel('Y 轴')
ax.set_zlabel('Z 轴')# 显示图形
plt.show()

截图如下:

在这里插入图片描述

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