我正在学习如何使用 mplot3d 生成漂亮的 3d 数据图，到目前为止我很高兴。我现在想做的是一个旋转表面的小动画。为此，我需要为 3D 投影设置相机位置。我想这一定是可能的，因为在交互式使用 matplotlib 时可以使用鼠标旋转表面。但是我怎样才能从脚本中做到这一点？ 我在 mpl_toolkits.mplot3d.proj3d 中发现了很多转换，但我不知道如何将它们用于我的目的，也没有找到任何我想要做的例子。
【问题讨论】：
%matplotlib notebook
标签： python matplotlib mplot3d
通过“相机位置”，听起来您想要调整用于查看 3D 绘图的仰角和方位角。您可以使用ax.view_init 进行设置。我使用下面的脚本首先创建了绘图，然后我确定了一个好的海拔，或elev，从中查看我的绘图。然后我调整了方位角或azim，以改变我的绘图周围的完整 360 度，在每个实例中保存图形（并在保存绘图时注意哪个方位角）。对于更复杂的相机平移，您可以同时调整仰角和角度以达到所需的效果。
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
ax = Axes3D(fig)
ax.scatter(xx,yy,zz, marker='o', s=20, c="goldenrod", alpha=0.6)
for ii in xrange(0,360,1):
ax.view_init(elev=10., azim=ii)
savefig("movie%d.png" % ii)
【讨论】：
ax.elev 和 ax.azim 属性。你也可以写ax.azim = ii 甚至ax.azim += 1 来达到同样的效果。
改变azim、dist和elev的最小示例
要添加一些简单的示例图片到已解释的内容中：https://stackoverflow.com/a/12905458/895245
这是我的测试程序：
#!/usr/bin/env python3
import sys
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib import cm
from matplotlib.ticker import LinearLocator, FormatStrFormatter
import numpy as np
fig = plt.figure()
ax = fig.gca(projection='3d')
if len(sys.argv) > 1:
azim = int(sys.argv[1])
else:
azim = None
if len(sys.argv) > 2:
dist = int(sys.argv[2])
else:
dist = None
if len(sys.argv) > 3:
elev = int(sys.argv[3])
else:
elev = None
# Make data.
X = np.arange(-5, 6, 1)
Y = np.arange(-5, 6, 1)
X, Y = np.meshgrid(X, Y)
Z = X**2
# Plot the surface.
surf = ax.plot_surface(X, Y, Z, linewidth=0, antialiased=False)
# Labels.
ax.set_xlabel('x')
ax.set_ylabel('y')
ax.set_zlabel('z')
if azim is not None:
ax.azim = azim
if dist is not None:
ax.dist = dist
if elev is not None:
ax.elev = elev
print('ax.azim = {}'.format(ax.azim))
print('ax.dist = {}'.format(ax.dist))
print('ax.elev = {}'.format(ax.elev))
plt.savefig(
'main_{}_{}_{}.png'.format(ax.azim, ax.dist, ax.elev),
format='png',
bbox_inches='tight'
)
不带参数运行它会给出默认值：
ax.azim = -60
ax.dist = 10
ax.elev = 30
main_-60_10_30.png
变化azim
方位角是围绕 z 轴的旋转，例如：
main_-60_10_30.png
main_0_10_30.png
main_60_10_30.png
变化dist
dist 似乎是数据坐标中到中心可见点的距离。
main_-60_10_30.png
main_-60_5_30.png
main_-60_20_-30.png
变化elev
由此我们了解到elev 是眼睛和xy 平面之间的角度。
main_-60_10_60.png
main_-60_10_30.png
main_-60_10_0.png
main_-60_10_-30.png
在 matpotlib==3.2.2 上测试。
【讨论】：
尝试以下代码找到最佳相机位置
使用 print 获取相机位置
def move_view(event):
ax.autoscale(enable=False, axis='both')
koef = 8
zkoef = (ax.get_zbound()[0] - ax.get_zbound()[1]) / koef
xkoef = (ax.get_xbound()[0] - ax.get_xbound()[1]) / koef
ykoef = (ax.get_ybound()[0] - ax.get_ybound()[1]) / koef
## Map an motion to keyboard shortcuts
if event.key == "ctrl+down":
ax.set_ybound(ax.get_ybound()[0] + xkoef, ax.get_ybound()[1] + xkoef)
if event.key == "ctrl+up":
ax.set_ybound(ax.get_ybound()[0] - xkoef, ax.get_ybound()[1] - xkoef)
if event.key == "ctrl+right":
ax.set_xbound(ax.get_xbound()[0] + ykoef, ax.get_xbound()[1] + ykoef)
if event.key == "ctrl+left":
ax.set_xbound(ax.get_xbound()[0] - ykoef, ax.get_xbound()[1] - ykoef)
if event.key == "down":
ax.set_zbound(ax.get_zbound()[0] - zkoef, ax.get_zbound()[1] - zkoef)
if event.key == "up":
ax.set_zbound(ax.get_zbound()[0] + zkoef, ax.get_zbound()[1] + zkoef)
# zoom option
if event.key == "alt+up":
ax.set_xbound(ax.get_xbound()[0]*0.90, ax.get_xbound()[1]*0.90)
ax.set_ybound(ax.get_ybound()[0]*0.90, ax.get_ybound()[1]*0.90)
ax.set_zbound(ax.get_zbound()[0]*0.90, ax.get_zbound()[1]*0.90)
if event.key == "alt+down":
ax.set_xbound(ax.get_xbound()[0]*1.10, ax.get_xbound()[1]*1.10)
ax.set_ybound(ax.get_ybound()[0]*1.10, ax.get_ybound()[1]*1.10)
ax.set_zbound(ax.get_zbound()[0]*1.10, ax.get_zbound()[1]*1.10)
# Rotational movement
elev=ax.elev
azim=ax.azim
if event.key == "shift+up":
elev+=10
if event.key == "shift+down":
elev-=10
if event.key == "shift+right":
azim+=10
if event.key == "shift+left":
azim-=10
ax.view_init(elev= elev, azim = azim)
# print which ever variable you want
ax.figure.canvas.draw()
fig.canvas.mpl_connect("key_press_event", move_view)
plt.show()
【讨论】：
将相机位置应用于新绘图会很方便。 所以我绘图，然后用鼠标改变距离来移动绘图。然后尝试复制视图，包括另一个图上的距离。 我发现 axx.ax.get_axes() 为我提供了一个带有旧 .azim 和 .elev 的对象。
在 Python 中...
axx=ax1.get_axes()
azm=axx.azim
ele=axx.elev
dst=axx.dist # ALWAYS GIVES 10
#dst=ax1.axes.dist # ALWAYS GIVES 10
#dst=ax1.dist # ALWAYS GIVES 10
后来的 3d 图...
ax2.view_init(elev=ele, azim=azm) #Works!
ax2.dist=dst # works but always 10 from axx
编辑 1... 好的，相机位置是关于 .dist 值的错误思考方式。它作为整个图形的一种 hackey 标量乘数，位于一切之上。
这适用于视图的放大/缩放：
xlm=ax1.get_xlim3d() #These are two tupples
ylm=ax1.get_ylim3d() #we use them in the next
zlm=ax1.get_zlim3d() #graph to reproduce the magnification from mousing
axx=ax1.get_axes()
azm=axx.azim
ele=axx.elev
稍后的图表...
ax2.view_init(elev=ele, azim=azm) #Reproduce view
ax2.set_xlim3d(xlm[0],xlm[1]) #Reproduce magnification
ax2.set_ylim3d(ylm[0],ylm[1]) #...
ax2.set_zlim3d(zlm[0],zlm[1]) #...
【讨论】：