用等高线图投射绘制Matplotlib 3D plot_surface

Matplotlib是一个广泛使用的Python绘图库，它具有丰富的绘图工具能够绘制出高质量的图形，并且可以轻松地嵌入Python应用程序中。Matplotlib支持2D和3D绘图，其中3D绘图可以通过使用mpl_toolkits.mplot3d模块中的plot_surface函数实现。然而，有时候我们需要投影绘制3D数据，这时候等高线图投射就是一个比较好的选择。

什么是等高线图投影？

等高线图投影是指将3D数据“压扁”形成的图形，通常是二维等高线图，将3D数据的高度信息可视化在平面上，从而可以更容易地观察数据的变化。

如何用等高线图投射绘制3D plot_surface？

绘制等高线图投射需要Matplotlib中的两个主要绘图函数，分别是contour和contourf。contour函数可用于绘制等高线，而contourf函数可用于绘制填充等高线图。

下面是一段示例代码，用于绘制等高线图投射的3D plot_surface。

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

# 创建数据
X = np.arange(-5, 5, 0.1)
Y = np.arange(-5, 5, 0.1)
X, Y = np.meshgrid(X, Y)
Z = np.sin(np.sqrt(X**2 + Y**2))

# 等高线图投影
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')

# 绘制等高线
cset = ax.contour(X, Y, Z, cmap='coolwarm')

# 绘制3D图形
ax.plot_surface(X, Y, Z, cmap='coolwarm', linewidth=0)

# 添加等高线标签
ax.clabel(cset, fontsize=9, inline=True)

# 设置刻度范围
ax.set_zlim(-1, 1)

# 调整角度
ax.view_init(elev=30, azim=120)

# 设置图形标题
plt.title('3D Plot with Contour Projection')

plt.show()

在这段代码中，首先创建了一个包含高度信息的X、Y、Z坐标网格点，然后使用contour函数绘制了等高线，最后使用plot_surface函数绘制了3D图形。在最后的设置中，我们调整了视角的角度和刻度范围以更好地展示3D数据。