【问题标题】:Plotting a imshow() image in 3d in matplotlib在 matplotlib 中以 3d 形式绘制 imshow() 图像
【发布时间】:2015-08-08 10:56:45
【问题描述】:

如何在 3d 轴上绘制 imshow() 图像?我正在尝试使用这个post。在那篇文章中,表面图看起来与imshow() 图相同,但实际上并非如此。为了演示,这里我取了不同的数据:

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

# create a 21 x 21 vertex mesh
xx, yy = np.meshgrid(np.linspace(0,1,21), np.linspace(0,1,21))

# create vertices for a rotated mesh (3D rotation matrix)
X =  xx 
Y =  yy
Z =  10*np.ones(X.shape)

# create some dummy data (20 x 20) for the image
data = np.cos(xx) * np.cos(xx) + np.sin(yy) * np.sin(yy)

# create the figure
fig = plt.figure()

# show the reference image
ax1 = fig.add_subplot(121)
ax1.imshow(data, cmap=plt.cm.BrBG, interpolation='nearest', origin='lower', extent=[0,1,0,1])

# show the 3D rotated projection
ax2 = fig.add_subplot(122, projection='3d')
ax2.plot_surface(X, Y, Z, rstride=1, cstride=1, facecolors=plt.cm.BrBG(data), shade=False)

这是我的情节:

【问题讨论】:

    标签: python matplotlib 3d


    【解决方案1】:

    我认为您在 3D 与 2D 表面颜色方面的错误是由于表面颜色中的数据标准化造成的。如果您使用facecolors=plt.cm.BrBG(data/data.max()) 对传递给plot_surface facecolor 的数据进行标准化,结果会更接近您的预期。

    如果你只是想要一个垂直于坐标轴的切片,而不是使用imshow,你可以使用contourf,从 matplotlib 1.1.0 开始,它在 3D 中受支持,

    import matplotlib.pyplot as plt
    from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
    import numpy as np
    from matplotlib import cm
    
    # create a 21 x 21 vertex mesh
    xx, yy = np.meshgrid(np.linspace(0,1,21), np.linspace(0,1,21))
    
    # create vertices for a rotated mesh (3D rotation matrix)
    X =  xx 
    Y =  yy
    Z =  10*np.ones(X.shape)
    
    # create some dummy data (20 x 20) for the image
    data = np.cos(xx) * np.cos(xx) + np.sin(yy) * np.sin(yy)
    
    # create the figure
    fig = plt.figure()
    
    # show the reference image
    ax1 = fig.add_subplot(121)
    ax1.imshow(data, cmap=plt.cm.BrBG, interpolation='nearest', origin='lower', extent=[0,1,0,1])
    
    # show the 3D rotated projection
    ax2 = fig.add_subplot(122, projection='3d')
    cset = ax2.contourf(X, Y, data, 100, zdir='z', offset=0.5, cmap=cm.BrBG)
    
    ax2.set_zlim((0.,1.))
    
    plt.colorbar(cset)
    plt.show()
    

    此代码生成此图像:

    虽然这不适用于 3D 中任意位置的切片,其中 imshow solution 更好。

    【讨论】:

    • facecolors=plt.cm.BrBG(data/data.max()) 技巧解决了我的问题。 contourf 给出了相同的情节。
    • 填充轮廓contourf的优点是您可以完全控制vmin和vmax等颜色限制,您可以显示具有正确范围的颜色条,您可以指定平滑/级别数(在上面的示例中为 100)。映射到表面的imshow 是一个好主意,但它是一个hack,而contourf 实际上在3D 中得到支持。
    • @Ed Smith using contourf, Z 未使用 - 从技术上讲,图像 是 3D 绘图,但无法完全控制其位置,这解决方案不是很有用。
    • @user1735003,我认为 OP 的问题在于规范化(抱歉,有一段时间了)。由于Z 只是设置位置,您可以使用offset, e.g. offset=10.`(并设置ax2.set_zlim((9.4,10.6)))来控制它。
    • @Ed Smith 要获得真正的 3D 解决方案,您应该能够将图像放置在空间中的任何位置,如原始帖子中提供的 link 所示。此解决方案将图像限制为与z 轴 IIUC 垂直。
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