Python matplotlib 3D圖示例

首先使用matplotlib 和mpl_toolkits.mplot3d 繪製3D 曲面圖，具體步驟為：1. 用np.linspace 和np.meshgrid 創建二維網格數據；2. 計算對應Z 值；3. 創建projection='3d' 的坐標軸；4. 調用ax.plot_surface 繪製曲面並設置顏色映射；5. 添加標題、坐標軸標籤和顏色條；6. 使用plt.show() 顯示圖形，該方法可擴展至3D 散點圖、曲線圖和柱狀圖。

下面是一個使用Python 的matplotlib繪製3D 圖的簡單示例，展示如何繪製一個三維曲面圖（3D surface plot）。這個例子使用了mpl_toolkits.mplot3d模塊來支持3D 繪圖。

? 基本3D 曲面圖示例

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D # Required for 3D plotting

# 創建數據x = np.linspace(-5, 5, 100)
y = np.linspace(-5, 5, 100)
X, Y = np.meshgrid(x, y)
Z = np.sin(np.sqrt(X**2 Y**2)) # 示例函數：徑向正弦# 創建3D 圖像fig = plt.figure(figsize=(8, 6))
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')

# 繪製曲面surf = ax.plot_surface(X, Y, Z, cmap='viridis', edgecolor='none', alpha=0.9)

# 添加標題和標籤ax.set_title('3D Surface Plot of sin(r)')
ax.set_xlabel('X axis')
ax.set_ylabel('Y axis')
ax.set_zlabel('Z axis')

# 添加顏色條fig.colorbar(surf, ax=ax, shrink=0.5, aspect=10)

# 顯示圖形plt.show()

? 說明

• np.meshgrid : 將一維的x 和y 轉換為二維網格，用於計算每個(x, y) 點對應的z 值。
• projection='3d' : 啟用3D 坐標軸。
• plot_surface : 繪製3D 曲面圖， cmap控制顏色映射。
• alpha : 控制透明度（可選）。
• colorbar : 顯示高度（Z值）對應的顏色刻度。

? 其他常見3D 圖類型（簡要示例）

1. 3D 散點圖（Scatter Plot）

 ax.scatter(X.flatten(), Y.flatten(), Z.flatten(), c=Z.flatten(), cmap='coolwarm', s=10)

2. 3D 曲線圖（Line Plot）

 t = np.linspace(0, 10, 100)
x = np.sin(t)
y = np.cos(t)
z = t
ax.plot(x, y, z, label='3D螺旋線')
ax.legend()

3. 3D 柱狀圖（Bar Plot）

 x = y = np.arange(4)
xx, yy = np.meshgrid(x, y)
x, y = xx.ravel(), yy.ravel()
z = np.zeros_like(x)
dx = dy = 0.5 * np.ones_like(x)
dz = np.random.rand(16)
ax.bar3d(x, y, z, dx, dy, dz, shade=True)

✅ 小貼士

• 確保已安裝matplotlib ：

   pip install matplotlib

• Axes3D導入雖然在新版本中有時可省略，但顯式導入更保險。
• 可通過ax.view_init(elev, azim)調整視角（仰角、方位角）。

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基本上就這些。這個例子足夠幫你開始用Matplotlib 做3D 可視化了。不復雜但容易忽略細節，比如meshgrid和projection='3d' 。

以上是Python matplotlib 3D圖示例的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！