如何通过Matplotlib 3d axes标签和刻度值来调整3D绘图

介绍

在Matplotlib的三维绘图中，标签和刻度值的设计显得格外重要。它们不仅向你传达了实现绘图的基本信息，而且还可以在增强可视性方面发挥关键作用。LaTeX也是Matplotlib 3d图形的制作和表现的关键。

此文将介绍如何通过Matplotlib 3d axes标签和刻度值来调整3D绘图。

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

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
x, y, z = axes3d.get_test_data(0.1)
ax.plot_wireframe(x, y, z)
ax.set_xlabel('X Label')
ax.set_ylabel('Y Label')
ax.set_zlabel('Z Label')
ax.set_title('3D Wireframe')
plt.show()

我们也可以通过在关联文本字符串前置$符号的方式，使用数学符号（LaTeX符号）来增强这些标签。

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

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
x, y, z = axes3d.get_test_data(0.1)
ax.plot_wireframe(x, y, z)
ax.set_xlabel(' $X_i$  Label')
ax.set_ylabel(' $Y_j$  Label')
ax.set_zlabel(' $Z_k$  Label')
ax.set_title(' $\sum_i^n (X_i - \mu_X)^2$ ', fontsize=14)
plt.show()

在这个例子中，我们使用了LaTeX符号来增强标签和标题，使它们更简洁、更有技术含量。

刻度值

在Matplotlib 3d绘图中，我们可以通过使用.tick_params()方法来调整刻度值的一些属性，如标签大小、色彩和旋转等。

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

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
x, y, z = axes3d.get_test_data(0.1)
ax.plot_wireframe(x, y, z)
ax.tick_params(axis='x', labelsize=8, colors='red')
ax.tick_params(axis='y', labelsize=10, colors='blue', rotation=30)
ax.tick_params(axis='z', labelsize=12, colors='green', rotation=60)
plt.show()

在这个例子中，我们使用.tick_params()方法来调整X、Y和Z轴的刻度标签大小、颜色和旋转角度。这可以使标签更易于阅读，并且有助于强调三维绘图的各个组件。

我们也可以使用.set_xticklabels()方法、.set_yticklabels()方法、.set_zticklabels()方法来更改特定轴的刻度标签。在这种情况下，我们可以使用Matplotlib的Text类来手动调整每个标签的位置。

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

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
x, y, z = axes3d.get_test_data(0.1)
ax.plot_wireframe(x, y, z)
xticks = ax.get_xticks()
yticks = ax.get_yticks()
zticks = ax.get_zticks()
xticklabels = ['%.1f $^{\circ}$ ' % np.degrees(theta) for theta in xticks]
yticklabels = [' $\sin({%.1f^{\circ}})$ ' % np.degrees(theta)  for theta in yticks]
zticklabels = [' $%.1f^{\circ}$ ' % np.degrees(theta) for theta in zticks]
ax.set_xticklabels(xticks, rotation=45)
ax.set_yticklabels(yticklabels)
ax.set_zticklabels(zticklabels)
ax.text(0, -10, -10, ' $X_i^{(1)}$ ')
ax.text(-10, -10, 0, ' $X_i^{(2)}$ ')
ax.text(-10, 0, -10, ' $X_i^{(3)}$ ')
plt.show()

在这个例子中，我们使用.get_xticks()方法、.get_yticks()方法、.get_zticks()方法获取X、Y和Z轴的刻度位置并转化为角度格式。使用一个循环生成新的标签后，并在相应轴上使用.set_xticklabels()方法、.set_yticklabels()方法和.set_zticklabels()方法。之后使用.ax.text()方法在感性展示中添加文本。这使得标签在3D绘图中更易读。