Подтвердить что ты не робот

Matplotlib (mplot3d) - как увеличить размер оси (растянуть) в 3D-плане?

У меня это до сих пор:

x,y,z = data.nonzero()    
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
ax.scatter(x, y, z, zdir='z', c= 'red')
plt.savefig("plot.png")

Что создает: enter image description here

Я бы хотел сделать это, чтобы сделать ось Z в 9 раз выше и сохранить X и Y одинаково. Я бы хотел сохранить те же координаты.

До сих пор я пробовал этого парня:

fig = plt.figure(figsize=(4.,35.))

Но это просто растягивает изображение plot.png.

4b9b3361

Ответ 1

Ниже приведен пример кода, позволяющий масштабировать каждую ось относительно других. Однако для этого вам необходимо изменить функцию Axes3D.get_proj. Ниже приведен пример, основанный на примере, представленном matplot lib: http://matplotlib.org/1.4.0/mpl_toolkits/mplot3d/tutorial.html#line-plots

(В конце этого ответа есть более короткая версия)

from mpl_toolkits.mplot3d.axes3d import Axes3D
from mpl_toolkits.mplot3d import proj3d

import matplotlib as mpl
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

#Make sure these are floating point values:                                                                                                                                                                                              
scale_x = 1.0
scale_y = 2.0
scale_z = 3.0

#Axes are scaled down to fit in scene                                                                                                                                                                                                    
max_scale=max(scale_x, scale_y, scale_z)

scale_x=scale_x/max_scale
scale_y=scale_y/max_scale
scale_z=scale_z/max_scale

#Create scaling matrix                                                                                                                                                                                                                   
scale = np.array([[scale_x,0,0,0],
                  [0,scale_y,0,0],
                  [0,0,scale_z,0],
                  [0,0,0,1]])
print scale

def get_proj_scale(self):
    """                                                                                                                                                                                                                                    
    Create the projection matrix from the current viewing position.                                                                                                                                                                        

    elev stores the elevation angle in the z plane                                                                                                                                                                                         
    azim stores the azimuth angle in the x,y plane                                                                                                                                                                                         

    dist is the distance of the eye viewing point from the object                                                                                                                                                                          
    point.                                                                                                                                                                                                                                 

    """
    relev, razim = np.pi * self.elev/180, np.pi * self.azim/180

    xmin, xmax = self.get_xlim3d()
    ymin, ymax = self.get_ylim3d()
    zmin, zmax = self.get_zlim3d()

    # transform to uniform world coordinates 0-1.0,0-1.0,0-1.0                                                                                                                                                                             
    worldM = proj3d.world_transformation(
        xmin, xmax,
        ymin, ymax,
        zmin, zmax)

    # look into the middle of the new coordinates                                                                                                                                                                                          
    R = np.array([0.5, 0.5, 0.5])

    xp = R[0] + np.cos(razim) * np.cos(relev) * self.dist
    yp = R[1] + np.sin(razim) * np.cos(relev) * self.dist
    zp = R[2] + np.sin(relev) * self.dist
    E = np.array((xp, yp, zp))

    self.eye = E
    self.vvec = R - E
    self.vvec = self.vvec / proj3d.mod(self.vvec)

    if abs(relev) > np.pi/2:
    # upside down                                                                                                                                                                                                                          
      V = np.array((0, 0, -1))
    else:
      V = np.array((0, 0, 1))
    zfront, zback = -self.dist, self.dist

    viewM = proj3d.view_transformation(E, R, V)
    perspM = proj3d.persp_transformation(zfront, zback)
    M0 = np.dot(viewM, worldM)
    M = np.dot(perspM, M0)

    return np.dot(M, scale);

Axes3D.get_proj=get_proj_scale

"""
You need to include all the code above.
From here on you should be able to plot as usual.
"""

mpl.rcParams['legend.fontsize'] = 10

fig = plt.figure(figsize=(5,5))
ax = fig.gca(projection='3d')
theta = np.linspace(-4 * np.pi, 4 * np.pi, 100)
z = np.linspace(-2, 2, 100)
r = z**2 + 1
x = r * np.sin(theta)
y = r * np.cos(theta)
ax.plot(x, y, z, label='parametric curve')
ax.legend()

plt.show()

Стандартный вывод:

Normal Scale

Масштабируется по (1, 2, 3):

Scale_x=1, Scale_y=2, Scale_z=3

Масштабируется по (1, 1, 3):

Scale_x=1, Scale_y=1, Scale_z=3

Причина, по которой мне особенно нравится этот метод, Swap z и x, масштаб по (3, 1, 1):

Swap z and x, scale_x=4

Ниже приведена более короткая версия кода.

from mpl_toolkits.mplot3d.axes3d import Axes3D
from mpl_toolkits.mplot3d import proj3d

import matplotlib as mpl
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

mpl.rcParams['legend.fontsize'] = 10

fig = plt.figure(figsize=(5,5))
ax = fig.gca(projection='3d')
theta = np.linspace(-4 * np.pi, 4 * np.pi, 100)
z = np.linspace(-2, 2, 100)
r = z**2 + 1
x = r * np.sin(theta)
y = r * np.cos(theta)


"""                                                                                                                                                    
Scaling is done from here...                                                                                                                           
"""
x_scale=1
y_scale=1
z_scale=2

scale=np.diag([x_scale, y_scale, z_scale, 1.0])
scale=scale*(1.0/scale.max())
scale[3,3]=1.0

def short_proj():
  return np.dot(Axes3D.get_proj(ax), scale)

ax.get_proj=short_proj
"""                                                                                                                                                    
to here                                                                                                                                                
"""

ax.plot(z, y, x, label='parametric curve')
ax.legend()

plt.show()

Ответ 2

Обратите внимание, что приведенный ниже ответ упрощает патч, но использует тот же базовый принцип, что и ответ @ChristianSarofeen.

Решение

Как уже указывалось в других ответах, это не функция, которая в настоящее время реализована в matplotlib. Тем не менее, поскольку то, что вы запрашиваете, - это просто 3D-преобразование, которое может быть применено к существующей матрице прогнозов, используемой matplotlib, и благодаря замечательным функциям Python эту проблему можно решить с помощью простой Oneliner

ax.get_proj = lambda: np.dot(Axes3D.get_proj(ax), np.diag([scale_x, scale_y, scale_z, 1]))

где scale_x, scale_y и scale_z - значения от 0 до 1, которые будут соответствующим образом масштабировать график по каждой из осей. ax - это просто 3D-оси, которые можно получить с помощью ax = fig.gca(projection='3d')

Объяснение

Чтобы объяснить, функция get_proj of Axes3D генерирует матрицу проекции из текущего положения просмотра. Умножая его на матрицу масштабирования:

scale_x, 0,       0
0,       scale_y, 0
0,       0,       scale_z
0,       0,       1

включает масштабирование в проекцию, используемую средством визуализации. Итак, то, что мы делаем здесь, заменяет исходную функцию get_proj выражением, принимающим результат оригинала get_proj и умножая его на матрицу масштабирования.

Пример

Чтобы проиллюстрировать результат с помощью стандартного примера параметрической функции:

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

fig = plt.figure()
ax = fig.gca(projection='3d')
theta = np.linspace(-4 * np.pi, 4 * np.pi, 100)
z = np.linspace(-2, 2, 100)
r = z ** 2 + 1
x = r * np.sin(theta)
y = r * np.cos(theta)

# OUR ONE LINER ADDED HERE:
ax.get_proj = lambda: np.dot(Axes3D.get_proj(ax), np.diag([0.5, 0.5, 1, 1]))

ax.plot(x, y, z)
plt.show()

для значений 0.5, 0.5, 1, получаем:

enter image description here

а для значений 0.2, 1.0, 0.2 получаем:

enter image description here

Ответ 3

Похоже, что по умолчанию mplot3d оставит довольно много места в верхней и нижней части очень высокого участка. Но вы можете обмануть его, заполнив это пространство, используя fig.subplots_adjust, и увеличивая верхнюю и нижнюю части нормальной области графика (т.е. top > 1 и bottom < 0). Некоторые проб и ошибок здесь, вероятно, необходимы для вашего конкретного участка.

Я создал несколько случайных массивов для x, y и z с ограничениями, подобными вашему графику, и нашел параметры ниже (bottom=-0.15, top = 1.2), похоже, работает нормально.

Вы также можете изменить ax.view_init, чтобы установить хороший угол обзора.

import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import axes3d
from numpy import random

# Make some random data with similar limits to the OP example
x,y,z=random.rand(3,100)
z*=250
y*=800
y+=900
x*=350
x+=1200

fig=plt.figure(figsize=(4,35))

# Set the bottom and top outside the actual figure limits, 
# to stretch the 3D axis
fig.subplots_adjust(bottom=-0.15,top=1.2)

ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')

# Change the viewing angle to an agreeable one
ax.view_init(2,None)

ax.scatter(x, y, z, zdir='z', c= 'red')
plt.savefig("plot.png")

NNq3D.png

Ответ 4

Похоже, вы пытаетесь настроить масштаб графика. Я не думаю, что есть способ растянуть линейную шкалу на пользовательские спецификации, но вы можете использовать set_yscale(), set_xscale(), set_zscale() для изменения масштабов относительно друг друга.

Интуитивно, set_yscale(log), set_xscale(log), set_zscale(linear) могут решить ваши проблемы.

Скорее всего, лучший вариант: укажите растяжку, установите все их в symlog с той же базой журнала, а затем укажите шкалу символов Z-оси с помощью linscalex/linscaley kwargs к вашим спецификациям.

Подробнее здесь:

http://matplotlib.org/mpl_toolkits/mplot3d/api.html

Ответ 5

Умножьте все ваши значения z на 9,

ax.scatter(x, y, 9*z, zdir='z', c= 'red')

И затем дайте метки и интервалы между графиками на оси z.

ax.ZTick = [0,-9*50, -9*100, -9*150, -9*200];
ax.ZTickLabel = {'0','-50','-100','-150','-200'};