Matplotlib 3D点云交互

Matplotlib 提供了一些工具来实现交互式的 3D 可视化，主要是通过 Axes3D 的对象方法和事件来实现的。其中，常用的一些交互方式包括：

- 鼠标拖拽旋转视角
- 鼠标滚轮缩放视角
- 右键拖拽平移视角
- 鼠标移动到点上显示点信息

下面是一个简单的例子，演示了如何实现这些交互方式：

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

# 生成随机数据
n = 50
x = np.random.rand(n)
y = np.random.rand(n)
z = np.random.rand(n)

# 创建 3D 图形对象
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')

# 绘制 3D 散点图
scatter = ax.scatter(x, y, z, s=50, c=z, cmap='cool')

# 设置坐标轴标签
ax.set_xlabel('X Label')
ax.set_ylabel('Y Label')
ax.set_zlabel('Z Label')

# 添加交互功能
def on_move(event):
    if event.inaxes == ax:
        ind = event.ind
        scatter.set_sizes([50]*(n-1) + [300])
        scatter.set_edgecolors(np.repeat('black', n))
        scatter.set_facecolors(np.repeat('gray', n))
        scatter.set_edgecolors(ind, 'red')
        scatter.set_facecolors(ind, 'orange')
        fig.canvas.draw_idle()

fig.canvas.mpl_connect('motion_notify_event', on_move)
plt.show()

这个例子演示了如何实现鼠标移动到点上显示点信息的交互方式。当鼠标移动到点上时，该点的大小和颜色会发生变化，以突出显示。同时，可以添加其他的交互方式，比如通过鼠标拖拽旋转视角、鼠标滚轮缩放视角等方式来探索三维点云数据。