当我旋转视图时，如何在 matplotlib 3D 图中保持半球的正确形状？答案

【问题标题】：How to keep hemisphere the correct shape in matplotlib 3D plot as I rotate the view?当我旋转视图时，如何在 matplotlib 3D 图中保持半球的正确形状？
【发布时间】：2019-09-12 07:02:52
【问题描述】：

我希望能够在 3D matplotlib 图中旋转半球的视图并正确显示形状，

第一个示例中使用的set matplotlib 3d plot aspect ratio? 的答案无济于事，因为它们解决了绘图窗口的纵横比问题。

问题：在第二个例子中，我展示了如果我让比例尺等长 (-1, 1), (-1, 1), (-0.5, 1.5) 我可以保留旋转视图时的形状，但这是在视图旋转下保留形状的唯一方法吗？

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

points   = np.random.random((3, 1000)) - 0.5
points  /= np.sqrt((points**2).sum(axis=0))
x, y, z  = points[:, points[2] > 0.]  # upper hemisphere

fig = plt.figure(figsize=plt.figaspect(0.5)) # https://stackoverflow.com/a/12371373/3904031

ax1 = fig.add_subplot(2, 1, 1, projection='3d')
ax1.plot(x, y, z, '.k')
ax1.view_init(0, 90)
ax1.set_title('view_init(0, 90)', fontsize=16)

ax2 = fig.add_subplot(2, 1, 2, projection='3d')
ax2.plot(x, y, z, '.k')
ax2.view_init(90, 0)
ax2.set_title('view_init(90, 0)', fontsize=16)

plt.show()

fig = plt.figure()

ax1 = fig.add_subplot(1, 2, 1, projection='3d')
ax1.plot(x, y, z, '.k')
ax1.view_init(0, 90)
ax1.set_title('view_init(0, 90)', fontsize=16)
ax1.set_xlim(-1.0, 1.0)
ax1.set_ylim(-1.0, 1.0)
ax1.set_zlim(-0.5, 1.5)

ax2 = fig.add_subplot(1, 2, 2, projection='3d')
ax2.plot(x, y, z, '.k')
ax2.view_init(90, 0)
ax2.set_title('view_init(90, 0)', fontsize=16)
ax2.set_xlim(-1.0, 1.0)
ax2.set_ylim(-1.0, 1.0)
ax2.set_zlim(-0.5, 1.5)

plt.show()

【问题讨论】：

是的，您需要使用相等的纵横比。这对于 3D 绘图来说并不容易，但 stackoverflow.com/questions/13685386/… 会展示一些方法来做到这一点
@ImportanceOfBeingErnest 好的，感谢您的快速回复。所以对于第二个例子，我使用了 set_xlim(-1.0, 1.0); set_ylim(-1.0, 1.0); set_zlim(-0.5, 1.5) 类似于this answer，但我可以使用不可见的边界点，如this answer 所示。所以无论哪种方式，这可能都是重复的，可以这样关闭吗？还是有可能即将使用.axis('all_three_equal') 方法？
没有可用的.axis('all_three_equal') 方法。
@ImportanceOfBeingErnest 因此是关于其紧迫性的问题。换句话说，如果有机会在不久的将来出现，那么它将作为这个问题的答案。但是，如果添加类似内容的可能性很小，那么最好将其作为副本关闭。
即使迫在眉睫，这样的答案难道不会存在于副本中吗？

标签： python python-3.x matplotlib

【解决方案1】：

最后，根据this answer：

简单修复！

我已经设法在 3.3.1 版本中实现了这个功能。

看起来这个问题在PR#17172 中可能已经解决了；您可以使用ax.set_box_aspect([1,1,1]) 函数来确保方面正确（请参阅set_aspect 函数的注释）。

您首先通过添加边界点（数据之外的不可见点）来定义相同尺寸的立方体，或者像我在这里所做的那样使用 set_xlim、set_ylim、set_zlim，从而使所有三个轴的限制都相同。

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

points   = np.random.random((3, 1000)) - 0.5
points  /= np.sqrt((points**2).sum(axis=0))
x, y, z  = points[:, points[2] > 0.]  # upper hemisphere

fig = plt.figure(figsize=plt.figaspect(0.5)) # https://stackoverflow.com/a/12371373/3904031

ax1 = fig.add_subplot(1, 2, 1, projection='3d')
ax1.plot(x, y, z, '.k')
ax1.view_init(0, 90)
ax1.set_title('view_init(0, 90)', fontsize=16)

ax2 = fig.add_subplot(1, 2, 2, projection='3d')
ax2.plot(x, y, z, '.k')
ax2.view_init(90, 0)
ax2.set_title('view_init(90, 0)', fontsize=16)

for ax in (ax1, ax2):
    ax.set_xlim(-1, 1)
    ax.set_ylim(-1, 1)
    ax.set_zlim(-0.5, 1.5)
    ax.set_box_aspect([1,1,1])
plt.show()

【讨论】：