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Moyen le plus simple de tracer une surface 3D avec des points 3D

J'ai beaucoup (289) de points 3D avec des coordonnées xyz qui ressemblent à:

3D points

Avec tracer simplement un espace 3D avec des points, c'est OK, mais j'ai des problèmes avec la surface

for i in range(30):
        output.write(str(X[i])+' '+str(Y[i])+' '+str(Z[i])+'\n')

-0.807237702464 0.904373229492 111.428744443
-0.802470821517 0.832159465335 98.572957317
-0.801052795982 0.744231916692 86.485869328
-0.802505546206 0.642324228721 75.279804677
-0.804158144115 0.52882485495 65.112895758
-0.806418040943 0.405733109371 56.1627277595
-0.808515314192 0.275100227689 48.508994388
-0.809879521648 0.139140394575 42.1027499025
-0.810645106092 -7.48279012695e-06 36.8668106345
-0.810676720161 -0.139773175337 32.714580273
-0.811308686707 -0.277276065449 29.5977405865
-0.812331692291 -0.40975978382 27.6210856615
-0.816075037319 -0.535615685086 27.2420699235
-0.823691366944 -0.654350489595 29.1823292975
-0.836688691603 -0.765630198427 34.2275056775
-0.854984518665 -0.86845932028 43.029581434
-0.879261949054 -0.961799684483 55.9594146815
-0.740499820944 0.901631050387 97.0261463995
-0.735011699497 0.82881933383 84.971061395
-0.733021568161 0.740454485354 73.733621269
-0.732821755233 0.638770044767 63.3815970475
-0.733876941678 0.525818698874 54.0655910105
-0.735055978521 0.403303715698 45.90859502
-0.736448900325 0.273425879041 38.935709456
-0.737556181137 0.13826504904 33.096106049
-0.738278724065 -9.73058423274e-06 28.359664343
-0.738507612286 -0.138781586244 24.627237837
-0.738539663773 -0.275090412979 21.857410904
-0.739099040189 -0.406068448513 20.1110519655
-0.741152200369 -0.529726022182 19.7019157715

Il n'y a pas de valeurs égales à X et Y. X est de -0,8 à 0,8, Y est de -0,9 à 0,9 et z de 0 à 111.

Si c'est possible, comment faire un tracé de surface 3D en utilisant ces points?

pythonpython-2.7plotgeometry-surface
15
XuMuK

Veuillez consulter Axes3D.plot_surface ou l'autre Axes3D méthodes. Vous pouvez trouver des exemples et des inspirations ici , ici , ou ici .

Éditer:

Les données Z qui ne sont pas sur une grille X-Y régulière (distances égales entre les points de la grille dans une dimension) ne sont pas triviales à tracer comme une surface triangulée. Pour un ensemble donné de coordonnées irrégulières (X, Y), il existe plusieurs triangulations possibles. Une triangulation peut être calculée via un algorithme de Delaunay "plus proche voisin". Cela peut être fait dans matplotlib. Cependant, c'est encore un peu fastidieux:

http://matplotlib.1069221.n5.nabble.com/Plotting-3D-Irregularly-Triangulated-Surfaces-An-Example-td9652.html

Il semble que le support sera amélioré:

http://matplotlib.org/examples/pylab_examples/tripcolor_demo.htmlhttp://matplotlib.1069221.n5.nabble.com/Custom-plot-trisurf-triangulations-tt39003. html

Avec l'aide de http://docs.enthought.com/mayavi/mayavi/auto/example_surface_from_irregular_data.html j'ai pu trouver une solution très simple basée sur mayavi:

import numpy as np
from mayavi import mlab

X = np.array([0, 1, 0, 1, 0.75])
Y = np.array([0, 0, 1, 1, 0.75])
Z = np.array([1, 1, 1, 1, 2])

# Define the points in 3D space
# including color code based on Z coordinate.
pts = mlab.points3d(X, Y, Z, Z)

# Triangulate based on X, Y with Delaunay 2D algorithm.
# Save resulting triangulation.
mesh = mlab.pipeline.delaunay2d(pts)

# Remove the point representation from the plot
pts.remove()

# Draw a surface based on the triangulation
surf = mlab.pipeline.surface(mesh)

# Simple plot.
mlab.xlabel("x")
mlab.ylabel("y")
mlab.zlabel("z")
mlab.show()

Ceci est un exemple très simple basé sur 5 points. 4 d'entre eux sont au niveau z 1:

(0, 0) (0, 1) (1, 0) (1, 1)

L'un d'eux est au niveau z 2:

(0.75, 0.75)

L'algorithme de Delaunay obtient la bonne triangulation et la surface est dessinée comme prévu:

Result of code above

J'ai exécuté le code ci-dessus sur Windows après l'installation Python (x, y) avec la commande

ipython -wthread script.py
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Jan-Philip Gehrcke

Solution avec matplotlib:

#!/usr/bin/python3

import sys

import matplotlib
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.ticker import MaxNLocator
from matplotlib import cm
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D

import numpy
from numpy.random import randn
from scipy import array, newaxis


# ======
## data:

DATA = array([
    [-0.807237702464, 0.904373229492, 111.428744443],
    [-0.802470821517, 0.832159465335, 98.572957317],
    [-0.801052795982, 0.744231916692, 86.485869328],
    [-0.802505546206, 0.642324228721, 75.279804677],
    [-0.804158144115, 0.52882485495, 65.112895758],
    [-0.806418040943, 0.405733109371, 56.1627277595],
    [-0.808515314192, 0.275100227689, 48.508994388],
    [-0.809879521648, 0.139140394575, 42.1027499025],
    [-0.810645106092, -7.48279012695e-06, 36.8668106345],
    [-0.810676720161, -0.139773175337, 32.714580273],
    [-0.811308686707, -0.277276065449, 29.5977405865],
    [-0.812331692291, -0.40975978382, 27.6210856615],
    [-0.816075037319, -0.535615685086, 27.2420699235],
    [-0.823691366944, -0.654350489595, 29.1823292975],
    [-0.836688691603, -0.765630198427, 34.2275056775],
    [-0.854984518665, -0.86845932028, 43.029581434],
    [-0.879261949054, -0.961799684483, 55.9594146815],
    [-0.740499820944, 0.901631050387, 97.0261463995],
    [-0.735011699497, 0.82881933383, 84.971061395],
    [-0.733021568161, 0.740454485354, 73.733621269],
    [-0.732821755233, 0.638770044767, 63.3815970475],
    [-0.733876941678, 0.525818698874, 54.0655910105],
    [-0.735055978521, 0.403303715698, 45.90859502],
    [-0.736448900325, 0.273425879041, 38.935709456],
    [-0.737556181137, 0.13826504904, 33.096106049],
    [-0.738278724065, -9.73058423274e-06, 28.359664343],
    [-0.738507612286, -0.138781586244, 24.627237837],
    [-0.738539663773, -0.275090412979, 21.857410904],
    [-0.739099040189, -0.406068448513, 20.1110519655],
    [-0.741152200369, -0.529726022182, 19.7019157715],
])

Xs = DATA[:,0]
Ys = DATA[:,1]
Zs = DATA[:,2]


# ======
## plot:

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')

surf = ax.plot_trisurf(Xs, Ys, Zs, cmap=cm.jet, linewidth=0)
fig.colorbar(surf)

ax.xaxis.set_major_locator(MaxNLocator(5))
ax.yaxis.set_major_locator(MaxNLocator(6))
ax.zaxis.set_major_locator(MaxNLocator(5))

fig.tight_layout()

plt.show() # or:
# fig.savefig('3D.png')

Résultat:

enter image description here

Probablement pas très beau. Mais ce sera le cas si vous fournissez plus de points.

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