如何使用 Matplotlib 为 3D 图形制作动画？

先决条件： Matplotlib、NumPy

图形表示总是易于理解，并且在任何书面或口头交流之前被采用和优选。使用 Matplotlib，我们可以绘制不同类型的图形数据。在本文中，我们将尝试了解，如何使用 matplotlib 创建漂亮的图形并使用 Matplotlib 创建 3D 动画图形。

方法：

• 导入所需的模块。
• 创建一个 3d 图形
• 创建示例数据
• 动画 360 度视图。
• 显示图表。

第一步：导入库。

Python3

from numpy import linspace
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits import mplot3d

第 2 步：使用 plt.figure() 的目的是创建一个图形对象。我们将使用 plt.axes () 创建单独的轴集，您将在其中绘制每个轴。

蟒蛇3

from numpy import linspace
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits import mplot3d
  
  
fig = plt.figure(figsize = (8,8))
ax = plt.axes(projection = '3d')

第 3 步：在这一步中，我们将创建数据并绘制不同的图形。

蟒蛇3

from numpy import linspace
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits import mplot3d
from scipy import signal
  
fig = plt.figure(figsize = (8,8))
ax = plt.axes(projection='3d')
  
t = np.linspace(0, 1, 1000, endpoint=True)
ax.plot3D(t, signal.square(2 * np.pi * 5 * t))

第 4 步：图形的 360 度移动。

view_init(elev=, azim=)This can be used to rotate the axes programmatically.‘elev’ stores the elevation angle in the z plane. ‘azim’ stores the azimuth angle in the x,y plane.D constructor. The draw() function in pyplot module of the matplotlib library is used to redraw the current figure

蟒蛇3

from numpy import linspace
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits import mplot3d
from scipy import signal
  
fig = plt.figure(figsize = (8,8))
ax = plt.axes(projection='3d')
  
t = np.linspace(0, 1, 1000, endpoint=True)
ax.plot3D(t, signal.square(2 * np.pi * 5 * t))
  
for angle in range(0, 360):
   ax.view_init(angle,30)
   plt.draw()
   plt.pause(.001)

示例 1：在本示例中，我们绘制一个方波，我们将看到它的 360 度视图。

Linespace(): A linspace function is a tool in Python for creating numeric sequences.The plot3D() function of matplotlib library is used to make a 3D  plotting.

蟒蛇3

from numpy import linspace
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits import mplot3d
from scipy import signal
  
# Creating 3D figure
fig = plt.figure(figsize = (8, 8))
ax = plt.axes(projection = '3d')
  
# Creating Dataset
t = np.linspace(0, 1, 1000, endpoint = True)
ax.plot3D(t, signal.square(2 * np.pi * 5 * t))
  
# 360 Degree view
for angle in range(0, 360):
   ax.view_init(angle, 30)
   plt.draw()
   plt.pause(.001)
      
plt.show()

输出：

示例 2：在本示例中，我们绘制了一个螺旋图，我们将看到它的 360 度视图

蟒蛇3

from numpy import linspace
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits import mplot3d
from scipy import signal
  
# Creating 3D figure
fig = plt.figure(figsize = (8,8))
ax = plt.axes(projection='3d')
  
# Creating Dataset
z = np.linspace(0, 15, 1000)
x = np.sin(z)
y = np.cos(z)
ax.plot3D(x, y, z, 'green')
  
# 360 Degree view
for angle in range(0, 360):
    ax.view_init(angle, 30)
    plt.draw()
    plt.pause(.001)
  
plt.show()

输出：

例 3：在本例中，我们将显示抛物线图。

plt.rcParams(axes.prop_cycle):- Calling the ‘axes.prop_cycle’ which returns an itertoools.cycle.
Linespace(): A linspace function is a tool in Python for creating numeric sequences.

蟒蛇3

from numpy import linspace
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits import mplot3d
from scipy import signal
  
# Creating 3D figure
fig = plt.figure(figsize = (8,8))
ax = plt.axes(projection = '3d')
  
# Creating Dataset
color_cycle = plt.rcParams['axes.prop_cycle']()
x = linspace(0, 1, 51)
a = x*( 1 - x)    
b = 0.25 - a    
c = x*x*(1 - x)
d = 0.25-c    
  
ax.plot3D(x, a, **next(color_cycle))
  
# 360 Degree view
for angle in range(0, 360):
   ax.view_init(angle, 30)
   plt.draw()
   plt.pause(.001)
  
plt.show()

输出：