球体上的颜色来描述值答案

【问题标题】：Colors on a sphere to depict values球体上的颜色来描述值
【发布时间】：2014-05-07 12:09:58
【问题描述】：

我有一个数据集，对于 theta 和 phi 的离散值，我有一些价值。我想在一个球体上表示它，以便在由极角 theta 和方位角 phi 给出的球体上的点上，颜色显示该特定值。

我如何在 python 中做到这一点？

【问题讨论】：

您是否希望将this 3d example、this 3d surface 和热图结合起来？
@mauve 我不希望表面形状发生变化，我希望它是一个球体，我拥有的值只是极角和方位角的函数，表示领域。对此，我想做一个热图之类的事情。
Here 是一个显示设置您自己的颜色映射并将其与值关联的示例，here 是一个 z 值与颜色映射相关联的示例。我希望这会有所帮助。

标签： python matplotlib 3d mayavi

【解决方案1】：

我认为这个spherical harmonics example 是你需要的。

小例子：

from mayavi import mlab
import numpy as np

# Make sphere, choose colors
phi, theta = np.mgrid[0:np.pi:101j, 0:2*np.pi:101j]
x, y, z = np.sin(phi) * np.cos(theta), np.sin(phi) * np.sin(theta), np.cos(phi)
s = x*y  # <-- colors

# Display
mlab.figure(1, bgcolor=(1, 1, 1), fgcolor=(0, 0, 0), size=(600, 500))
mlab.mesh(x, y, z, scalars=s, colormap='Spectral')
mlab.view()
mlab.show()

您将需要 python2，而不是 python3。请参阅 2015 年的 thread。

在 Ubuntu 14.04 中我说：

sudo apt-get install python-vtk python-scipy python-numpy
sudo pip install mayavi
python main.py  # After saving the code below as main.py

这是完整的代码：

# Author: Gael Varoquaux <gael.varoquaux@normalesup.org>
# Copyright (c) 2008, Enthought, Inc.
# License: BSD Style.

from mayavi import mlab
import numpy as np
from scipy.special import sph_harm

# Create a sphere
r = 0.3
pi = np.pi
cos = np.cos
sin = np.sin
phi, theta = np.mgrid[0:pi:101j, 0:2 * pi:101j]

x = r * sin(phi) * cos(theta)
y = r * sin(phi) * sin(theta)
z = r * cos(phi)

mlab.figure(1, bgcolor=(1, 1, 1), fgcolor=(0, 0, 0), size=(400, 300))
mlab.clf()
# Represent spherical harmonics on the surface of the sphere
for n in range(1, 6):
    for m in range(n):
        s = sph_harm(m, n, theta, phi).real

        mlab.mesh(x - m, y - n, z, scalars=s, colormap='jet')

        s[s < 0] *= 0.97

        s /= s.max()
        mlab.mesh(s * x - m, s * y - n, s * z + 1.3,
                  scalars=s, colormap='Spectral')

mlab.view(90, 70, 6.2, (-1.3, -2.9, 0.25))
mlab.show()

如果您的计算机速度较慢，则此示例的加载时间约为 20 秒。
您可以使用鼠标旋转和缩放图像。

【讨论】：