python三维图像散点图

### 如何使用 Python 绘制三维散点图

#### 使用 Matplotlib 库绘制三维散点图

Matplotlib 是一个广泛使用的绘图库，支持多种类型的二维和三维图表。对于三维散点图，可以通过 `mplot3d` 工具包实现。

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

# 创建随机数据
np.random.seed(5)
x = np.random.standard_normal(100)
y = np.random.standard_normal(100)
z = np.random.standard_normal(100)

# 初始化画布并创建子图
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')  # 设置为3D投影[^2]

# 绘制散点图
scatter = ax.scatter(x, y, z)

# 添加标签
ax.set_xlabel('X Label')
ax.set_ylabel('Y Label')
ax.set_zlabel('Z Label')

plt.show()

这段代码展示了如何利用 Matplotlib 的 mplot3d 功能来构建基本的三维散点图，并设置了坐标轴名称以增强可读性[^1]。

#### 使用 Mayavi 库绘制三维散点图

Mayavi 是另一个强大的可视化工具，尤其适合处理复杂的科学计算结果。其接口更加简洁高效，在面对大规模数据集时表现尤为出色。

from mayavi import mlab
import numpy as np

# 准备一些测试数据
x, y, z = np.random.rand(3, 100)

mlab.points3d(x, y, z, scale_factor=0.05)  # 调整scale_factor改变点大小
mlab.axes()                                # 显示坐标轴
mlab.xlabel('X Axis')
mlab.ylabel('Y Axis')
mlab.zlabel('Z Axis')
mlab.outline()

mlab.show()

此段脚本通过 Mayavi 实现了三维空间内的点云显示，同时提供了交互式的视角调整功能，使得观察者可以从不同角度审视数据分布情况[^4]。