使用 Matplotlib 的 3D 正弦波

本文将介绍如何使用 Matplotlib 库在 Python 中绘制 3D 正弦波图形。

Matplotlib 库简介

Matplotlib 是一个 Python 2D 绘图库，可用于绘制一些常见的图表和图形，如折线图、散点图、条形图和 3D 图形等。它被广泛应用于学术界和商业界，是 Python 编程语言的一部分。

3D 正弦波的绘制

首先我们需要导入 matplotlib 和 numpy 库：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

然后，我们可以使用 numpy 库生成一个网格点 X 和 Y，并使用这些点计算 Z：

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

X = np.linspace(-5, 5, 100)
Y = np.linspace(-5, 5, 100)
X, Y = np.meshgrid(X, Y)
R = np.sqrt(X**2 + Y**2)
Z = np.sin(R)

接下来，我们可以使用 plot_surface 方法绘制 3D 正弦波图形：

surf = ax.plot_surface(X, Y, Z, cmap=plt.cm.coolwarm,
                       linewidth=0, antialiased=False)

最后，我们可以对图形进行一些修改，以使其更加可读性：

ax.set_xlim(-5, 5)
ax.set_ylim(-5, 5)
ax.set_zlim(-1.01, 1.01)
ax.zaxis.set_major_locator(plt.MultipleLocator(1))
fig.colorbar(surf, shrink=0.5, aspect=5)
plt.show()

完整代码

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

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

X = np.linspace(-5, 5, 100)
Y = np.linspace(-5, 5, 100)
X, Y = np.meshgrid(X, Y)
R = np.sqrt(X**2 + Y**2)
Z = np.sin(R)

surf = ax.plot_surface(X, Y, Z, cmap=plt.cm.coolwarm,
                       linewidth=0, antialiased=False)

ax.set_xlim(-5, 5)
ax.set_ylim(-5, 5)
ax.set_zlim(-1.01, 1.01)
ax.zaxis.set_major_locator(plt.MultipleLocator(1))
fig.colorbar(surf, shrink=0.5, aspect=5)
plt.show()

结果如下：