在Matplotlib中的4D热力图

Question

我希望通过matplotlib在Python中绘制一个4D热图，就像这个4D地图一样。

我已经有一个由三维网格点(x,y,z)和其对应的函数值f组成的数据集。

我考虑使用plot_surface函数，将x、y、z作为三个必需的数组，并使用f来调整颜色梯度。

这里有一种方法可以使用f来调整颜色梯度，但我无法绘制3D网格。需要强调的是第三个维度是独立于前两个维度的。（第二个链接显示了不同的情况。）

还有其他更好的方法来使用matplotlib可视化这个4D数据吗？

- jjv

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由于您只能看到3个表面而不是整个体积，因此可以在3个不同的平面上显示3个标准的热力图。 - Eric Duminil

我也想到了那个。但是我正在考虑交互式地可视化它（通过 plt.show()），从而可以看到立方体的所有面。这样做，使用自定义网格数组绘制6个热力图并检查每个平面的 f 的索引将会很麻烦。 - jjv

Answer 1

我想你的数据格式可能会略有不同，但只要每个需要绘制的点都有对应的坐标，你就可以像这里一样使用以下方法：

如何使用Python和matplotlib制作4D图表

- JB1

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有趣的是，这个例子中第三个维度是第一和第二个维度的函数，而问题中给定的数据是第三个维度与前两个维度是独立的。 - jjv

不回答问题，正如@jjv所指出的。 - John

Answer 2

目前没有很好的方法来可视化真正的四维函数（就像你所描述的那样，第三维度独立于前两个维度），因此我编写了一个小包plot4d。它应该能够帮助您可视化您的函数。

from plot4d import plotter
f = lambda x, y, z: sin(x)*y*cos(z)-x**3
z_range = np.linspace(0,2,10)
frame = plotter.Frame2D(xmin=0, xmax=1, ymin=0, ymax=1)
plotter.plot4d(f, z_range, frame=frame, func_name='f')

安装：

pip install plot4d

- Yubin Hu