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python绘制3D瀑布图

18 人参与  2024年09月16日 08:41  分类 : 《资源分享》  评论

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import matplotlib.pyplot as pltimport matplotlib.ticker as tickerfrom mpl_toolkits.mplot3d.art3d import Poly3DCollectionimport numpy as npdef line_3d(x, y, z, x_label_indexs):    """    在y轴的每个点,向x轴的方向延伸出一个折线面:展示每个变量的时序变化。    x: x轴,时间维,右边。    y: y轴,变量维,左边。    z: z轴,数值维。二维矩阵,y列x行。每一行是对应变量的一个时间序列。    x_label_indexs: 需要标注的时间点。    """    x_num = len(x)    y_num = len(y)    if z.shape[0] != y_num or z.shape[1] != x_num:        return -1    # 制作坐标格点(z中每个点对应的x、y坐标)    X, Y = np.meshgrid(x, y)    # 初始化    canvas = plt.figure()  # 创建画布    axs = canvas.add_subplot(111, projection='3d')  # 添加三维子图    # 若把111改成234,则意思是:创建一个2*3的网格,并在第4个格子中创建一个axes    # 绘制折线面    for i in range(y_num):  # 遍历        # z值线,即实际数据。        axs.plot(Y[i], X[i], z[i], color=plt.cm.viridis(i/y_num),                 linestyle='-', linewidth=1, marker='o', markersize=3, alpha=0.3)        # 0值线(z=0),与“地面”连接。        axs.plot(Y[i], X[i], np.zeros_like(z[i]), color='gray', alpha=0.5)        # 绘制有颜色的平面:本质是填充z值与0值之间的区域。        polygon = [            [Y[i, 0], X[i, 0], 0],    # 左下            [Y[i, -1], X[i, -1], 0],  # 右下        ]        for j in range(x_num-1, -1, -1):  # 依次添加点,使得polygon成为一个完整的闭合多边形            polygon.append([Y[i, j], X[i, j], z[i, j]])        axs.add_collection3d(Poly3DCollection([polygon], color=plt.cm.viridis(i/y_num), alpha=0.3))        # 标注数字(z值)        for k in x_label_indexs:            axs.text(Y[i, k]-0.05, X[i, k], z[i, k]+0.02, f'{z[i, k]:.2f}',                     color='black', ha='center', size=7)    # 用虚线将需要标注的时间(y)连起来    for k in x_label_indexs:        axs.plot(Y[:, k], X[:, k], z[:, k], linestyle='--', linewidth=0.8, color='gray')    axs.grid()    plt.show()if __name__ == '__main__':    x = np.arange(5)    time = np.arange(1, 15, 2)    z = np.array(        [            [0.20, 0.34, 0.38, 0.43, 0.44, 0.50, 0.61],            [0.21, 0.40, 0.38, 0.43, 0.60, 0.72, 0.75],            [0.22, 0.43, 0.44, 0.60, 0.77, 0.84, 0.92],            [0.23, 0.42, 0.44, 0.43, 0.64, 0.77, 0.86],            [0.38, 0.42, 0.43, 0.49, 0.55, 0.60, 0.81]        ]    )    line_3d(time, x, z, [1, 4, 6])


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