今晚開始接觸 Matplotlib 的 3D 繪圖函數 plot_surface，真的非常強大，圖片質量可以達到出版級別，而且 3D 圖像可以旋轉 ，可以從不同角度來看某個 3D 立體圖，但是我發現各大中文開源社區有關 3D 繪圖的代碼都是千篇一律的，現除了看源碼說明，我幾乎得不到半點有關 plot_surface 的重要參數說明，而且我感覺純英文的源碼說明晦澀難懂，而且沒有任何配圖，初學者看得是云里霧里，經過一晚上的調試，我才完全弄明白所有參數的含義，以及如何改變這些參數控制圖形的顯示，現將一點心得分享出來

Talk is cheap, show the code

# -*- coding: utf-8 -*-
# author:           inspurer(月小水長)
# pc_type           lenovo
# create_date:      2019/5/25
# file_name:        3DTest
# github            https://github.com/inspurer
# 微信公眾號         月小水長(ID: inspurer)

"""
繪制3d圖形
"""

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
# 定義figure
fig = plt.figure()
# 創建3d圖形的兩種方式
# 將figure變為3d
ax = Axes3D(fig)

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

# 定義x, y
x = np.arange(-4, 4, 0.25)
y = np.arange(-4, 4, 0.25)

# 生成網格數據
X, Y = np.meshgrid(x, y)

# 計算每個點對的長度
R = np.sqrt(X ** 2 + Y ** 2)
# 計算Z軸的高度
Z = np.sin(R)

# 繪制3D曲面


# rstride:行之間的跨度  cstride:列之間的跨度
# rcount:設置間隔個數，默認50個，ccount:列的間隔個數  不能與上面兩個參數同時出現


# cmap是顏色映射表
# from matplotlib import cm
# ax.plot_surface(X, Y, Z, rstride = 1, cstride = 1, cmap = cm.coolwarm)
# cmap = "rainbow" 亦可
# 我的理解的 改變cmap參數可以控制三維曲面的顏色組合, 一般我們見到的三維曲面就是 rainbow 的
# 你也可以修改 rainbow 為 coolwarm, 驗證我的結論
ax.plot_surface(X, Y, Z, rstride = 1, cstride = 1, cmap = plt.get_cmap('rainbow'))

# 繪制從3D曲面到底部的投影,zdir 可選 'z'|'x'|'y'| 分別表示投影到z,x,y平面
# zdir = 'z', offset = -2 表示投影到z = -2上
ax.contour(X, Y, Z, zdir = 'z', offset = -2, cmap = plt.get_cmap('rainbow'))

# 設置z軸的維度，x,y類似
ax.set_zlim(-2, 2)

plt.show()

運行結果如下：

其中大部分的參數說明我已經在注釋了，應該很容易理解，其中的 rstride （row stride)和 cstride (column stride) (stride是步長的意思，row : 行，column : 列）參數也有了初步的介紹，下面重點討論如何理解他們。

初探

旋轉 3D 圖形

我發現無論是 x 向，還是 y 向，條紋數都是 32
而這剛好是我們 x = np.arange(-4, 4, 0.25)中[4-（-4）]/0.25 = 32
而ax.plot_surface(X, Y, Z, rstride = 1, cstride = 1, cmap = plt.get_cmap('rainbow'))中 rstride = 1, cstride = 1,r（row)對應 x向，c(column)對應 y 向，rstride = 1 說明在 x 向的條紋間隔為 1 個 x 向單位長度（也就是 0.25），cstride = 1 說明在y向的條紋間隔為 1 個 x 向單位長度（也是 0.25）。而把rstride = 1, cstride = 1去掉之后，我發現圖形不變，說明 1 個距離是默認值。而且這兩個參數只能是正整數，最小正整數就是 1（默認值），所以為了圖形的平滑，基本上我們不需要修改這個參數。

驗證

修改參數，使 rstride = 4

其結果如下：

32 / 4 = 8,x向的條紋數變成了 8 ，這符合我們的預期，看來我們得推測是正確的。

修改參數，同時使 rstride 和 cstride  = 4

其結果如下：

可以看到無論是 x 向，還是 y 向，條紋數都變成了 8 ，同時由于間距變大，圖形也比原來更粗糙了。

這再一次驗證了我們的推測是正確的！