matplotlib 设置3D打印的纵横比

lx0bsm1f  于 2023-04-06  发布在  其他
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我试图从声纳运行的数据绘制海底的3D图像,该数据覆盖500米乘40米的海底部分。我使用matplotlib/mplot 3d和Axes 3D,我希望能够更改轴的纵横比,以便x和y轴按比例缩放。使用生成的数据而不是真实的数据的示例脚本是:

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

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

# Generate example data.
R, Y = np.meshgrid(np.arange(0, 500, 0.5), np.arange(0, 40, 0.5))
z = 0.1 * np.abs(np.sin(R/40) * np.sin(Y/6))

# Plot the data.
surf = ax.plot_surface(R, Y, z, cmap=cm.jet, linewidth=0)
fig.colorbar(surf)

# Set viewpoint.
ax.azim = -160
ax.elev = 30

# Label axes.
ax.set_xlabel('Along track (m)')
ax.set_ylabel('Range (m)')
ax.set_zlabel('Height (m)')

# Save image.
fig.savefig('data.png')

下面是这个脚本的输出图像:

现在我想改变它,使沿轨道(x)轴的1米与范围(y)轴的1米相同(或者根据所涉及的相对大小可能有不同的比率)。我还想设置z轴的比率,由于数据中的相对大小,再次不一定是1:1,但轴比当前图小。
我尝试过按照this message from the mailing list中的示例脚本构建和使用this branch of matplotlib,但是在我的脚本中添加ax.pbaspect = [1.0, 1.0, 0.25]行(已经卸载了matplotlib的“标准”版本以确保使用自定义版本)并没有在生成的图像中产生任何差异。

**编辑:**因此,所需的输出将类似于以下(使用Inkscape粗略编辑)图像。在这种情况下,我没有在x/y轴上设置1:1的比例,因为这看起来非常薄,但我已经将其展开,因此它不像原始输出那样是方形的。

myzjeezk

myzjeezk1#

在savefig之前添加以下代码:

ax.auto_scale_xyz([0, 500], [0, 500], [0, 0.15])

如果你不想要方形轴:
编辑site-packages\mpl_toolkits\mplot 3d\axes3d.py中的get_proj函数:

xmin, xmax = np.divide(self.get_xlim3d(), self.pbaspect[0])
ymin, ymax = np.divide(self.get_ylim3d(), self.pbaspect[1])
zmin, zmax = np.divide(self.get_zlim3d(), self.pbaspect[2])

然后添加一行设置pbaspect:

ax = fig.gca(projection = '3d')
ax.pbaspect = [2.0, 0.6, 0.25]

gpfsuwkq

gpfsuwkq2#

this question的答案非常适合我。你不需要设置任何比率,它会自动完成所有事情。

unguejic

unguejic3#

在github上有一个问题:https://github.com/matplotlib/matplotlib/issues/8593
上面的解决方案似乎不再起作用了。现在必须按以下方式编辑site-packages\mpl_toolkits\mplot3d\axes3d.py中的get_proj函数:

try:
            self.localPbAspect = self.pbaspect
        except AttributeError:
            self.localPbAspect = [1,1,1]

        xmin, xmax = ( lim / self.localPbAspect[0] for lim in self.get_xlim3d() )
        ymin, ymax = ( lim / self.localPbAspect[1] for lim in self.get_ylim3d() )
        zmin, zmax = ( lim / self.localPbAspect[2] for lim in self.get_zlim3d() )
toe95027

toe950274#

这就是我解决浪费空间问题的方法:

try: 
    self.localPbAspect=self.pbaspect
    zoom_out = (self.localPbAspect[0]+self.localPbAspect[1]+self.localPbAspect[2]) 
except AttributeError: 
    self.localPbAspect=[1,1,1]
    zoom_out = 0 
xmin, xmax = self.get_xlim3d() /  self.localPbAspect[0]
ymin, ymax = self.get_ylim3d() /  self.localPbAspect[1]
zmin, zmax = self.get_zlim3d() /  self.localPbAspect[2]

# transform to uniform world coordinates 0-1.0,0-1.0,0-1.0
worldM = proj3d.world_transformation(xmin, xmax,
                                         ymin, ymax,
                                         zmin, zmax)

# look into the middle of the new coordinates
R = np.array([0.5*self.localPbAspect[0], 0.5*self.localPbAspect[1], 0.5*self.localPbAspect[2]])
xp = R[0] + np.cos(razim) * np.cos(relev) * (self.dist+zoom_out)
yp = R[1] + np.sin(razim) * np.cos(relev) * (self.dist+zoom_out)
zp = R[2] + np.sin(relev) * (self.dist+zoom_out)
E = np.array((xp, yp, zp))
hujrc8aj

hujrc8aj5#

现在只需要在这里声明完整的解决方案。Axes3D.set_box_aspect

ax.set_box_aspect(aspect=(x_scale, y_scale, z_scale))

完整代码:

import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib import cm
import numpy as np

# Create figure.
fig = plt.figure(figsize=(16, 9))
ax = fig.add_subplot(projection='3d')

# Generate example data.
R, Y = np.meshgrid(np.arange(0, 500, 0.5), np.arange(0, 40, 0.5))
z = 0.1 * np.abs(np.sin(R/40) * np.sin(Y/6))

# Plot the data.
surf = ax.plot_surface(R, Y, z, cmap=cm.jet, linewidth=0)
fig.colorbar(surf)

# Set viewpoint.
ax.azim = -160
ax.elev = 30

# Label axes.
ax.set_xlabel('Along track (m)')
ax.set_ylabel('Range (m)')
ax.set_zlabel('Height (m)')

# padding for axis label not to overlap with axis ticks
ax.xaxis.labelpad=30    

# changing aspect ratio
ax.set_box_aspect(aspect=(4, 1, 0.5), zoom=1.3)

# Save image.
fig.savefig('data.jpg', dpi=200)

Resulting plot image
感谢@ImportanceOfBeingErnest提供问题和答案。

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