matplotlib：在 3d 极坐标图中填充线下

Question

我想在一个圆上绘制一个正弦波：也就是说，这个圆在 x,y 平面上，正弦波围绕它垂直于该平面（向上延伸 z 轴）。我可以做到这一点，但是当我尝试用多边形填充圆和正弦波之间的区域时（即在我的正弦波所在的假想圆柱体的表面上绘画），我不能完全正确 - matplotlib 似乎对绘图视图中重叠的区域进行异或运算，而不是给我一个视图，其中前面的区域遮挡了后面的区域。 这是我的代码的相关部分：

fig = plt.figure()
ax = fig.gca(projection='3d')
ax._axis3don = False
theta = np.linspace(0., 2 * np.pi, 1000)
r = 1.
x = r * np.sin(theta)
y = r * np.cos(theta)
sinez = N * np.sin(theta * m)
ax.plot(x, y, sinez, color='r')
xv = np.append(x, x[::-1])
yv = np.append(y, y[::-1])
zv = np.append(sinez, np.zeros(n))
verts = [zip(xv,yv,zrev),]
poly = Poly3DCollection(verts, facecolors = [cc('r'), cc('b')],
                        edgecolor='None')
poly.set_alpha(0.7)
ax.add_collection3d(poly)

它是这样的：

Answer 1

matplotlib 存在的主要原因是 2D 绘图，3D 的东西只是一些巧妙的变换，可能是错误的/hacky。固有的限制之一是matplotlib 在图层中绘制，因此它没有“前面”或“后面”的概念，它只知道将曲线绘制到画布上的顺序（混淆地称为 z-命令）。

如果您想在不重新编写 3D 代码的情况下使其看起来正确，请将正弦波分成几部分，并确保您手动设置 z 顺序（请参阅 How to draw intersecting planes? 以获得更简单的版本this)，但您将无法旋转图像。

如果您需要真正的 3D，我建议您研究基于 OpenGL 的 mayavi from enthought。

Answer 2

在docs 中，开发人员声称Poly3DCollection

对 _facecolors 和 _edgecolors 属性有一点魔力。

我相信这是您可以在此处看到的 XOR 效果，并且查看 code 似乎是函数 do_3d_projection 正在发挥作用。

在我看来，你可以继承 Poly3DCollection 并重写 do_3d_projection 以获得你想要的东西，或者考虑另一种方法来绘制它（也许以某种方式将正弦曲线和圆视为单独的对象）。