使用matplotlib制作3d图表

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在之前的文章中我们以动画的形式为二维的图表添加了时间维度，扩展了图表的表现力。但通常对于三个轴的数据来说还是做3d图表更为直观，更为一目了然。

将数据做成3d图表，说简单也简单，说复杂也复杂。从数据角度来说只是添加了一个维度的数据，而从图片的角度来说什么样的视角、什么样的坐标轴排列顺序都是问题。面对这种问题，在mpl_toolkits.mplot3d子模块下的Axes3D类为3d坐标的数据绘制提供了方法。不过现在的matplotlib优化得更为紧凑，我们并不必须去导入Axes3D类，只需要填写一个小小的参数。

首先我们还是来输入套路代码，每次我们使用matplotlib都需要打这些代码，大家自己用时不妨编写一个函数来重复利用：

这里有细心的同学已经发现区别了。在add_axes方法中我们多给一个叫projection的参数传入了'3d'的值。这个小小的操作就让我们开启了matplotlib中三次元的大门。从此，这个画布上的轴域就变成三维的了。

轴域变成了三维的，自然就能接受三维的数据，我们再准备一些随机数：

这些都是随机生成的点，我们用来生成散点图非常合适。生成方法还是我们之前熟悉的方法，只不过多了一个维度的数据：

这样一个3d的图表就做好了，是不是特别的简单？当然其他的诸多参数大家可以自行尝试设置。

除了散点图之外，曲线图也可以做成3d形式。我们给曲线图换一个好看一些的数据：

柱状图也可以设置为3d格式，但这种3d更像是多层2d数据叠到一期。实际上3d柱状图也是这样生成的：

也就是说对于每一层数据我们都要调用一下bar方法。同时需要在方法中设置一下zdir参数为y，因为我们是从二维的柱状图开始绘制的，此时竖直方向的轴为y轴。但在3d图表中，默认竖直方向的轴为z轴，这里不进行设置的话出现的柱子就都是躺平的。

不过到目前为止我们并没有对3d图表的视角进行设置，想要设置视角需要使用到的是view_init方法。view_init方法有两个参数，也就是视角的两个角度——azim和elev。

我们给这个曲线图调整一下角度：

3d图表的视角发生了变化。我们甚至可以将不同的角度存为不同的图片，再用imageio模块合成为gif动画。imageio模块安装导入简单，这里不再赘述：

这一期我们学习了如何使用matplotlib制作3d图表，是不是非常简单？其实对2d图表的学习是打基础的过程，基础扎实了，再进行进一步的升级就会更加轻松愉快。如果这篇文章对你有所帮助，希望能帮室长点个赞和在看，你的鼓励是室长进步的动力！