📊 Как построить трехмерный график в питоне: подробный учебник и примеры

Как построить трехмерный график в питоне

Построение трехмерных графиков является важным инструментом визуализации данных и может быть полезно в различных областях, от научного исследования до анализа данных. В данной статье мы рассмотрим, как создать трехмерные графики с использованием Python.

1. Установка библиотеки Matplotlib

Для создания трехмерных графиков в Python мы будем использовать библиотеку Matplotlib. Для начала установим эту библиотеку с помощью команды:

        pip install matplotlib
    

2. Импорт библиотеки и создание трехмерного графика

Для начала, импортируем необходимые модули из библиотеки Matplotlib:

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

Создадим набор данных для построения графика. Для примера, построим трехмерную функцию y = sin(x) + cos(y), используя значения x и y в заданном диапазоне:

        x = np.linspace(-5, 5, 100)
        y = np.linspace(-5, 5, 100)
        X, Y = np.meshgrid(x, y)
        Z = np.sin(X) + np.cos(Y)
    

Затем создадим трехмерную фигуру и добавим на нее трехмерную ось:

        fig = plt.figure()
        ax = plt.axes(projection='3d')
    

Теперь, используя полученные значения X, Y, и Z, построим трехмерный график функции:

        ax.plot_surface(X, Y, Z, cmap='viridis')
    

3. Настройка графика

Добавим метки к осям и название графика:

        ax.set_xlabel('X')
        ax.set_ylabel('Y')
        ax.set_zlabel('Z')
        ax.set_title('Трехмерный график функции y = sin(x) + cos(y)')
    

После этого настроим отображение графика в трехмерном пространстве:

        ax.view_init(30, 45)
    

Здесь первый параметр задает угол поворота по вертикали, а второй параметр - угол поворота по горизонтали.

4. Отображение графика

Наконец, отобразим созданный трехмерный график:

        plt.show()
    

После выполнения всех указанных шагов, вы должны увидеть трехмерный график функции y = sin(x) + cos(y).

Заключение

В этой статье мы рассмотрели шаги по созданию трехмерных графиков с использованием Python и библиотеки Matplotlib. Вы можете изменить набор данных и функции, чтобы построить свой собственный трехмерный график. Математическая визуализация может быть полезным инструментом в анализе данных и моделировании различных явлений.