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    python 利用matplotlib在3D空间绘制二次抛物面的案例

    图形预览:

    0、import

    import numpy as np
    from matplotlib import pyplot as plt
    from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D

    1、开口向上的抛物面

    fig = plt.figure(figsize=(9,6),
             facecolor='khaki'
            )
    ax = fig.gca(projection='3d')
    # 二元函数定义域平面集
    x = np.linspace(start=-3,
            stop=3,
            num=100
            )
    y = np.linspace(start=-3,
            stop=3,
            num=100
            )
    X, Y = np.meshgrid(x, y)  # 网格数据
    Z = np.power(X, 2) + np.power(Y, 2)  # 二元函数 z = x**2 + y**2
    # 绘图
    surf = ax.plot_surface(X=X,
                Y=Y,
                Z=Z,
                rstride=2,  # row stride, 行跨度
                cstride=2,  # column stride, 列跨度 
                color='r',
                linewidth=0.5,
               )
    # 调整视角
    ax.view_init(elev=7,  # 仰角
           azim=30  # 方位角
          )
    # 显示图形
    plt.show()

    图形:

    2、开口向下的抛物面

    fig = plt.figure(figsize=(9,6),
             facecolor='khaki'
            )
    ax = fig.gca(projection='3d')
    # 二元函数定义域平面集
    x = np.linspace(start=-3,
            stop=3,
            num=100
            )
    y = np.linspace(start=-3,
            stop=3,
            num=100
            )
    X, Y = np.meshgrid(x, y)  # 网格数据
    Z = np.power(X, 2) + np.power(Y, 2)  # 二元函数 z = x**2 + y**2
    # 绘图
    surf = ax.plot_surface(X=X,
                Y=Y,
                Z=-Z,
                rstride=2,  # row stride, 行跨度
                cstride=2,  # column stride, 列跨度 
                color='g',
                linewidth=0.5,
               )
    # 调整视角
    ax.view_init(elev=7,  # 仰角
           azim=30  # 方位角
          )
    # 显示图形
    plt.show()

    图形:

    3、用多子区显示不同抛物面

    fig = plt.figure(figsize=(24, 16),
             facecolor='khaki'
            )
    # 二元函数定义域平面集
    x = np.linspace(start=-3,
            stop=3,
            num=100
            )
    y = np.linspace(start=-3,
            stop=3,
            num=100
            )
    X, Y = np.meshgrid(x, y)  # 网格数据
    Z = np.power(X, 2) + np.power(Y, 2)  # 二元函数 z = x**2 + y**2
    # -------------------------------- subplot(221) --------------------------------
    ax = fig.add_subplot(221, projection='3d')
    # 开口向上的抛物面
    surf = ax.plot_surface(X=X,
                Y=Y,
                Z=Z,
                rstride=2,  # row stride, 行跨度
                cstride=2,  # column stride, 列跨度 
                color='r',
                linewidth=0.5,
               )
    # -------------------------------- subplot(223) --------------------------------
    ax = fig.add_subplot(223, projection='3d')
    # 开口向下的抛物面
    surf = ax.plot_surface(X=X,
                Y=Y,
                Z=-Z,
                rstride=2,  # row stride, 行跨度
                cstride=2,  # column stride, 列跨度 
                color='g',
                linewidth=0.5,
               )
    # -------------------------------- subplot(22, (2,4)) --------------------------------
    ax = plt.subplot2grid(shape=(2,2),
               loc=(0, 1),
               rowspan=2,
               projection='3d'
               )
    # 开口向上的抛物面
    surf1 = ax.plot_surface(X=X,
                Y=Y,
                Z=Z,
                rstride=2,  # row stride, 行跨度
                cstride=2,  # column stride, 列跨度 
                color='r',
                linewidth=0.5,
                )
    # 开口向下的抛物面
    surf2 = ax.plot_surface(X=X,
                Y=Y,
                Z=-Z,
                rstride=2,  # row stride, 行跨度
                cstride=2,  # column stride, 列跨度 
                color='g',
                linewidth=0.5,
               )
    # 调整视角
    ax.view_init(elev=7,  # 仰角
           azim=30  # 方位角
          )
    # -------------------------------- fig --------------------------------
    # 调整子区布局
    fig.subplots_adjust(wspace=0.1,  # width space
              hspace=0.15  # height space
              )
    # 显示图形
    plt.show()

    图形:

    软件版本:

    以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持脚本之家。如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教。

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