Matplotlib.pyplot 3D线图与散点图示例及参数详解

Matplotlib.pyplot是Python中广泛使用的数据可视化库，它提供了丰富的图形绘制功能，包括二维和三维图表的创建。在三维绘图中，`Axes3D`模块扮演了关键角色，使得用户能够以多维度的方式展示数据。本文将介绍如何使用`plot()`和`scatter()`函数来创建折线图和散点图。 1. **折线图示例：** - 函数调用：`Axes3D.plot(xs, ys, zs, zdir='z', *args, **kwargs)` - 参数： - `xs` 和 `ys`: 这两个参数分别代表折线图的x坐标和y坐标，它们是一维数组或一列点的x、y坐标值。 - `zs`: 这个参数可选，可以是一个与`xs`和`ys`长度相同的数组，表示每个点的z坐标，也可以是一个单一的值，用于所有点共享相同的z值。 - `zdir`: 指定z轴的方向，可以选择'x', 'y', 或 'z'。默认值为'z'，即沿垂直方向绘制。 - 示例代码中的折线图通过计算出一系列圆的参数方程（x = r*sin(theta), y = r*cos(theta)）创建了一个旋转的螺旋形状，然后将其在三维空间中绘制出来。`label`参数用于添加图例，并调用`legend()`和`plt.show()`来显示图例和最终图形。 2. **散点图示例：** - 函数调用：`Axes3D.scatter(xs, ys, zs=0, zdir='z', s=20, c=None, depthshade=True, *args, **kwargs)` - 参数： - `xs` 和 `ys`: 数据点的x和y坐标。 - `zs`: 可选，点的z坐标，可以是与`xs`和`ys`长度相同的数组，或者是一个常数值，使所有点位于同一平面上，默认值为0。 - `zdir`: 与折线图相同，指定z轴方向。 - `s`: 点的大小，以点的平方为单位，可以是单个值或与`xs`和`ys`长度相同的数组。 - `c`: 可选的颜色，可以是颜色字符串，也可以是与数据点数量匹配的颜色序列。 - `depthshade`: 是否对点进行深度着色，即根据点的位置在z轴上自动调整其颜色深浅。 - 示例中的散点图没有提供具体的`zs`值，所以默认所有点位于z=0的平面上，大小为20点平方单位。颜色可能通过`c`参数进行自定义。 通过这两个示例，你可以看到如何使用Matplotlib.pyplot的`Axes3D`模块创建三维空间中的折线图和散点图，这对于需要展示三维数据分布或者动态变化的数据非常有用。这些基本的图形构建块可以进一步组合和定制，以满足各种复杂的可视化需求。