用于 3D 三角形网格的 Matplotlib“补丁”功能答案

【问题标题】：Matplotlib "patch" like function for 3D triangular meshes用于 3D 三角形网格的 Matplotlib“补丁”功能
【发布时间】：2018-07-04 08:49:14
【问题描述】：

我想使用 MATPLOTLIB 绘制 3D 有限元网格。我在使用 MAYAVI 时遇到了一些问题，所以 this 这种解决方案不适用。

我需要类似Matlab的“patch”函数，如下图：

x = [0.0, 1.0, 0.0];
y = [0.0, 0.0, 1.0];
z = [0.0, 1.0, 1.0];
v = 100.0;
view(3)
patch(x, y, z, v)
hold on;
x = [1.0, 1.0, 0.0];
y = [0.0, 1.0, 1.0];
z = [1.0, 0.0, 1.0];
v = 50.0;
patch(x, y, z, v)

在此代码中，“v”是在每个三角形中心计算的标量场。它产生下面的图像。

【问题讨论】：

我认为this 正是您所需要的，因此可能是一个重复的问题。
不，不是。在this 帖子中，仅绘制了表面。我需要使用颜色渐变来表示标量向量。
他的问题中的 OP 包含一个更新的答案，其中添加了颜色 tri.set_color(colors.rgb2hex(sp.rand(3)))。

标签： python matplotlib

【解决方案1】：

以下代码会产生类似的结果，但您需要使用一些参数（颜色图、归一化范围（vmin、vmax）、视角、轴刻度位置）来获得您想要的结果：

import matplotlib as mpl
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d.art3d import Poly3DCollection


def patch(ax, x, y, z, v, vmin=0, vmax=100, cmap_name='viridis'):
    cmap = mpl.cm.get_cmap(cmap_name)               # Get colormap by name
    c = cmap(mpl.colors.Normalize(vmin, vmax)(v))   # Normalize value and get color
    pc = Poly3DCollection([list(zip(x,y,z))])       # Create PolyCollection from coords
    pc.set_facecolor(c)                             # Set facecolor to mapped value
    pc.set_edgecolor('k')                           # Set edgecolor to black
    ax.add_collection3d(pc)                         # Add PolyCollection to axes
    return pc

def view(ax, code):
    if code == 2: #view(2) sets the default two-dimensional view, az = 0, el = 90.
        ax.view_init(90, 0)     # (args are reversed from MATLAB)

    if code == 3: #view(3) sets the default three-dimensional view, az = –37.5, el = 30.
        ax.view_init(30, -37.5)


fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')

x = [0.0, 1.0, 0.0];
y = [0.0, 0.0, 1.0];
z = [0.0, 1.0, 1.0];
v = 100.0;

patch(ax, x, y, z, v)

x = [1.0, 1.0, 0.0];
y = [0.0, 1.0, 1.0];
z = [1.0, 0.0, 1.0];
v = 50.0;
patch(ax, x, y, z, v)

view(ax, 3)
plt.show()

生产：

（答案顶部的图像被旋转以获得与您在问题中的相似视图，因为有些东西似乎不对劲）。

【讨论】：