在IPython或Jupyter Notebook中显示可旋转的3D图表

Question

（Mac OSX 10.10.5）

我可以从matplotlib网站mplot3d复制示例代码，用于绘制3D散点图scatter3d_demo.py，但是图表呈现为静态图像。我无法点击图表并动态旋转以查看3D绘制的数据。

我已经使用示例代码实现了静态3D绘图 - 使用（a）从终端中的ipython，（b）从终端中的ipython笔记本，以及（c）从Anaconda启动器启动的ipython笔记本。

我认为我缺少一些非常基本的步骤，作为假定的知识。

在过去的学习中，绘图已经打开了一个GUI Python应用程序，其中包含一个图形查看器。（下面代码中的解决方案2打开此应用程序。）也许我需要知道将输出图导出到该显示方法的代码？ （是的，请使用%matplotlib（仅）作为第一行，不要使用inline或notebook，如下面代码块中的注释所示。）

例如，在ipython笔记本中：

    # These lines are comments
    # Initial setup from an online python notebook tutorial is below. 
    # Note the first line "%matplotlib inline" this is how the tutorial has it.
    # Two solutions 1. use: "%matplotlib notebook" graphs appear dynamic in the notebook.
    #               2. use: "%matplotlib" (only) graphs appear dynamic in separate window. 
    #    ( 2. is the best solution for detailed graphs/plots. )

    %matplotlib inline  
    import pandas as pd
    import numpy as np
    import matplotlib as mpl
    import matplotlib.pyplot as plt
    from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D

    pd.set_option('html',False)
    pd.set_option('max_columns',30)
    pd.set_option('max_rows',10)


    # What follows is a copy of the 3D plot example code.
    # Data is randomly generated so there is no external data import.

    def randrange(n, vmin, vmax):
        return (vmax-vmin)*np.random.rand(n) + vmin

    fig = plt.figure()
    ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
    n = 100
    for c, m, zl, zh in [('r', 'o', -60, -25), ('b', '^', -30, -5)]:
        xs = randrange(n, 23, 50)
        ys = randrange(n, 0, 100)
        zs = randrange(n, zl, zh)
        ax.scatter(xs, ys, zs, c=c, marker=m)

    ax.set_xlabel('X Label')
    ax.set_ylabel('Y Label')
    ax.set_zlabel('Z Label')

    plt.show()

有人能够确定我缺少什么吗？

查看Python 3.3.6文档，第25.1节，也许是tkinter包...

tkinter包（“Tk界面”）是Tk GUI工具包的标准Python接口。Tk和tkinter都可在大多数Unix平台以及Windows系统上使用。

我认为这与GUI程序的开发有关，所以我不确定这是否相关。（正确，这对解决方案不需要。）

- Cam_Aust

---

尝试添加一个对 ax.mouse_init() 的调用。 - user3419537

在 plt.show() 之前，确定好位置了吗？ - Cam_Aust

我不确定它是否重要，但那就是我会放置它的地方。 - user3419537

好的，谢谢。我在这里尝试了一下，但没有成功。我刚刚在我的原始问题中添加了一个可能的新解决方向。 - Cam_Aust

@Matt 对这个问题进行了好的整理编辑。谢谢你。我想这应该是我在加入SO后发表的第一篇文章。 - Cam_Aust

Answer 1

使用%matplotlib notebook代替%matplotlib inline，即可在IPython笔记本中嵌入交互式图形 - 这需要较新的matplotlib（1.4+）和IPython（3.0+）版本。

- jakevdp

---

是的，就是这样。谢谢jakevdp。对于其他没有使用ipython笔记本并使用在线示例进行学习的人，在将％matplotlib inline更改为％matplotlib notebook后，还要转到菜单“单元格”，并选择“运行所有”。 - Cam_Aust

冒昧地在原问题的基础上提问，您知道如何在单独的窗口中打开这样的图形吗？一些具有大量数据的图形需要被放大以便全面检查。能够做到这一点，并使它们具有动态和可旋转性，将是最好的解决方案。这个ipython笔记本环境中是否存在这样的功能？ - Cam_Aust

如果你只是单独调用%matplotlib，它会使用系统默认的后端（假设在安装时正确配置），并在新窗口中打开图形。 - jakevdp

是的，再次感谢您的帮助。我会更新问题并包含这个解决方案。 - Cam_Aust

FYI，pylab notebook 也可以使用，它等同于 %matplotlib notebook 和 from pylab import *。 - Syrtis Major

дёҚжҺЁиҚҗдҪҝз”Ё%pylabгҖӮиҜ·ж”№з”Ё%matplotlibе’ҢжҳҫејҸеҜје…ҘгҖӮ - jakevdp

Answer 2

对于 Colab 环境，我发现 HTML() 函数最有用：

from mpl_toolkits.mplot3d import axes3d
import matplotlib.pyplot as plt
from numpy.random import rand
from IPython.display import HTML
from matplotlib import animation

m = rand(3,3) # m is an array of (x,y,z) coordinate triplets

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

for i in range(len(m)): # plot each point + it's index as text above
  x = m[i,0]
  y = m[i,1]
  z = m[i,2]
  label = i
  ax.scatter(x, y, z, color='b')
  ax.text(x, y, z, '%s' % (label), size=20, zorder=1, color='k')

ax.set_xlabel('x')
ax.set_ylabel('y')
ax.set_zlabel('z')

def animate(frame):
  ax.view_init(30, frame/4)
  plt.pause(.001)
  return fig

anim = animation.FuncAnimation(fig, animate, frames=200, interval=50)
HTML(anim.to_html5_video())

- duhaime

Answer 3

对于Windows（对我来说是Windows 8.1），您可以使用：

%matplotlib inline  
%matplotlib notebook
%pylab

替代方法。

注意：您必须一起执行所有三个命令，否则您将收到内核死亡错误，然后笔记本将自动重启。

- Statham

Answer 4

在你添加之后：

%matplotlib inline  
%matplotlib notebook
%pylab

如果所有的内容仍然是二维的，您可以使用此选项（第二张图片上标记为红色的选项）来拖动和旋转图表，这样您的3D图像就会显示出来：

之前：

之后：

我正在使用 Windows 10 和 Jupyter Notebook 6.0.2。

- Hrvoje

Answer 5

对于像我这样甚至更不熟悉的人，快速答案是：

%matplotlib（在上面的导入中）（用于在新窗口中进行交互式图形）

import matplot...等等。

%matplotlib notebook（用于在JupyterNotebook本身内进行图形交互）

import etc...

import etc...

- Alex

---

请参见OP问题的顶部。 - Alex

Answer 6

在Windows上，我可以通过以下命令启动笔记本，以交互模式显示绘图：

from matplotlib import use
use("Qt5Agg")
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
...

如果需要，关闭你的笔记本电脑并重新启动。

- oscar1919

---

这是我在Pycharm上工作的唯一解决方案。谢谢！ - Honey Gourami