使用PolyCollection在matplotlib中绘图

Question

我正在尝试在matplotlib中绘制三维图。我需要在一个3D图中为四个（或多个）半径绘制频率与振幅分布图。我看了一下matplotlib.collections中可用的PolyCollection命令，并且也浏览了示例，但是我不知道如何使用现有数据得出绘图结果。

我的量的维度为， 频率：4000 x 4， 振幅：4000 x 4， 半径：4

我想绘制这样的图像： X轴表示频率，Y轴表示半径，Z轴表示振幅。请问该如何解决这个问题？

- Karthik Venkatesh

Answer 1

PolyCollection 期望一组顶点，这与您的数据相当匹配。由于您没有提供任何示例数据，因此我将为说明而进行一些假设（我的200维将是您的4000维..尽管如果您有如此多的数据点，我可能会考虑其他绘图方式）：

import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.collections import PolyCollection
from mpl_toolkits.mplot3d import axes3d
import numpy as np

# These will be (200, 4), (200, 4), and (4)
freq_data = np.linspace(0,300,200)[:,None] * np.ones(4)[None,:]
amp_data = np.random.rand(200*4).reshape((200,4))
rad_data = np.linspace(0,2,4)

verts = []
for irad in range(len(rad_data)):
    # I'm adding a zero amplitude at the beginning and the end to get a nice
    # flat bottom on the polygons
    xs = np.concatenate([[freq_data[0,irad]], freq_data[:,irad], [freq_data[-1,irad]]])
    ys = np.concatenate([[0],amp_data[:,irad],[0]])
    verts.append(list(zip(xs, ys)))

poly = PolyCollection(verts, facecolors = ['r', 'g', 'c', 'y'])
poly.set_alpha(0.7)

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

# The zdir keyword makes it plot the "z" vertex dimension (radius)
# along the y axis. The zs keyword sets each polygon at the
# correct radius value.
ax.add_collection3d(poly, zs=rad_data, zdir='y')

ax.set_xlim3d(freq_data.min(), freq_data.max())
ax.set_xlabel('Frequency')
ax.set_ylim3d(rad_data.min(), rad_data.max())
ax.set_ylabel('Radius')
ax.set_zlim3d(amp_data.min(), amp_data.max())
ax.set_zlabel('Amplitude')

plt.show()

这大部分内容都来自于你提到的示例，我只是让你清楚了解你特定数据集的位置。这将产生以下图表：

- Ajean

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哦，哇！非常感谢。它完美地运行了。另外，您会建议使用哪种其他类型的绘图吗？ :) - Karthik Venkatesh

可能实际上只是一组普通的线图 - 如果数据重叠太多，您可以为每个图形偏移零点，或在不同的子图上绘制它们... matplotlib页面上有很多示例可供参考 :) - Ajean