python 用 matplotlib 在 3D 空间绘制散点，体验不同视角 实例详解

图形预览：

 

 

 

说明：

在 3 维空间绘制点 （0，0， 0），（1， 1， 1），（2， 2， 2）及其在三个坐标平面的投影。

 

0、import

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

 

1、单一方位角

# 创建画布
fig = plt.figure(figsize=(12, 8), facecolor='lightyellow' ) # 创建 3D 坐标系
ax = fig.gca(fc='whitesmoke', projection='3d' ) # 定义数据 
x = np.array([0, 1, 2]) y = np.array([0, 1, 2]) z = np.array([0, 1, 2]) # 绘制 3D 散点
points = ax.scatter(xs=x,    # x 轴坐标
                    ys=y,    # y 轴坐标
                    zs=z,    # z 轴坐标
                    zdir='z',    # 
                    c='r',    # color
                    s=70,    # size
 ) # 点在 3 个坐标平面上的投影
ax.scatter(0, y, z, zdir='z', c='green', s=z*28 )    # 投影在 yz 平面
ax.scatter(x, 0, z, zdir='z', c='gray', s=z*28 )    # 投影在 xz 平面
ax.scatter(x, y, 0, zdir='z', c='cyan', s=z*28 )    # 投影在 xy 平面


# 设置坐标轴标题和刻度
ax.set(xlabel='X', ylabel='Y', zlabel='Z', xticks=np.arange(0, 4, 0.5), yticks=np.arange(0, 4, 0.5), zticks=np.arange(0, 4, 0.5) ) # 调整视角
ax.view_init(elev=20,    # 仰角
             azim=45    # 方位角
 ) # 显示图形
plt.show()

图形：

 

 

 2、多子图不同视角

# 定义数据 
x = np.array([0, 1, 2]) y = np.array([0, 1, 2]) z = np.array([0, 1, 2]) # --------------------------------------- 定义绘图函数 -----------------------------------
def point3d(ax, theta1, theta2): # 绘制 3D 散点
    points = ax.scatter(xs=x,    # x 轴坐标
                        ys=y,    # y 轴坐标
                        zs=z,    # z 轴坐标
                        zdir='z',    # 
                        c='r',    # color
                        s=70,    # size
 ) # 点在 3 个坐标平面上的投影
    ax.scatter(0, y, z, zdir='z', c='green', s=z*28 )    # 投影在 yz 平面
    ax.scatter(x, 0, z, zdir='z', c='gray', s=z*28 )    # 投影在 xz 平面
    ax.scatter(x, y, 0, zdir='z', c='cyan', s=z*28 )    # 投影在 xy 平面


    # 设置坐标轴标题和刻度
    ax.set(xlabel='X', ylabel='Y', zlabel='Z', xticks=np.arange(0, 4, 0.5), yticks=np.arange(0, 4, 0.5), zticks=np.arange(0, 4, 0.5) ) # 调整视角
    ax.view_init(elev=theta1,    # 仰角
                 azim=theta2    # 方位角
 ) # --------------------------------------- 创建画布，划分子图 ----------------------------------- # 使图表元素中正常显示中文
mpl.rcParams['font.sans-serif'] = 'SimHei'
# 使坐标轴刻度标签正常显示负号
mpl.rcParams['axes.unicode_minus'] = False # 创建画布
fig = plt.figure(figsize=(32, 28), facecolor='lightyellow' ) # 创建 3D 坐标系
axes = fig.subplots(nrows=4, ncols=4, subplot_kw=dict(fc='whitesmoke', projection='3d', ), ) # --------------------------------------- 调用函数，绘制图形 -----------------------------------
elevs = [0, 10, 20, 30] azims = [0, 30, 45, 60] for i, theta1 in enumerate(elevs): for j, theta2 in enumerate(azims): ax = axes[i, j] point3d(ax, theta1, theta2) ax.set_title(f'仰角：{theta1} 方位角：{theta2}') # 显示图形
plt.show()

图形：

 

 

软件信息：