3D-графика с использованием matplotlib

Question

[введите описание изображения здесь] [1] Я работаю над проектом, для которого данные были сгенерированы из c-кода, который я скопировал в txt-файле, который я привел ниже. Я должен читать эти данные через python, следовательно, создавая 3D-граф, используя matplotlib. Я прошел через многие коды pyhton, но не знаю, как вычислить оси x, y и z от данных до графика. Я знаю его неопределенный и хромой вопрос, но я новичок в этом и сосать математику.

data.txt

s1 s2 s3 s4 s5 s6 s7 s8 s9 s10 s11 s12 s13 s14 s15 s16 
64m 838.4 829.2 819.0 807.5 798.9 787.5 773.9 765.3 752.9 742.0 728.3 713.3 702.2 687.2 683.2 660.3 
32m 838.3 828.7 818.5 808.5 799.9 785.9 774.4 766.8 752.8 741.0 729.6 712.9 701.2 688.6 680.3 659.1 
16m 838.5 828.1 816.8 806.8 800.2 787.8 777.0 767.6 752.7 738.0 733.3 716.8 704.2 692.8 684.9 660.2 
8m 835.5 830.3 822.3 812.4 799.8 792.1 779.6 769.8 757.5 744.8 733.2 716.4 704.2 692.2 684.7 664.6 
4m 835.5 829.9 818.7 815.1 807.4 795.5 759.0 775.2 761.8 752.3 739.2 723.8 711.6 696.4 688.5 669.0 
2m 842.5 852.1 849.0 840.9 842.5 836.0 824.8 825.9 819.1 820.5 815.5 809.8 803.8 794.7 786.5 772.7 
1024k 855.4 855.8 854.4 851.1 853.0 851.0 848.1 831.7 843.6 842.2 841.2 839.7 836.7 830.0 822.3 812.0 
512k 855.3 856.7 854.3 851.8 853.1 849.8 848.1 845.7 843.2 842.8 841.2 840.4 836.4 831.2 821.5 812.0 
256k 853.6 854.5 825.0 831.8 851.4 846.4 846.5 843.2 842.6 841.8 842.3 843.0 845.3 847.0 839.1 829.9 
128k 854.6 853.3 853.6 851.2 852.9 852.7 846.6 845.5 843.8 843.7 847.6 849.9 853.4 855.1 853.8 844.8 
64k 854.4 854.6 854.0 849.6 853.2 851.6 847.3 844.4 841.6 843.2 847.7 846.6 847.6 847.4 848.1 841.7 
32k 855.8 859.7 857.2 857.3 856.0 861.4 859.8 859.4 861.8 854.7 852.4 852.9 854.0 847.8 844.6 846.4 
16k 857.6 860.4 851.9 850.0 850.4 846.9 857.0 845.1 838.3 841.6 838.5 844.9 837.1 847.1 839.7 829.4 
8k 851.1 850.0 843.8 869.5 840.6 832.4 848.6 829.4 839.2 829.0 811.9 833.7 823.0 810.7 810.8 821.4 
4k 851.9 856.4 833.6 828.1 818.7 814.3 822.1 808.4 819.8 784.8 773.3 769.9 766.6 771.5 752.7 765.2 
2k 867.3 830.7 810.1 810.9 794.2 777.5 758.2 768.5 739.7 726.9 719.1 718.2 699.9 700.0 672.1 685.9 
1k 832.3 807.8 794.8 774.0 726.9 712.4 687.5 687.7 721.9 726.9 703.5 695.7 692.5 662.2 537.7 667.2 

Answer 1

Прежде всего взглянуть на docs. Я предполагаю, что вы никогда не планировали с matplotlib раньше. Начнем с того, как это работает. Прежде всего, отформатируйте свои данные в итерациях python, таких как списки/массивы/кортежи. Мы также должны Matplotlib конечно:

# we need this to create figures 
import matplotlib.pyplot as plt 
# this is needed for 3d projections 
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D 

# some chunks of your data as lists 
x = [128e3, 64e3, 32e3, 16e3, 8e3, 4e3, 2e3, 1e3] 
s1 = [854.6, 854.4, 855.8, 857.6, 851.1, 851.9, 867.3, 832.3] 
s2 = [853.3, 854.6, 859.7, 860.4, 850.0, 856.4, 830.7, 807.8] 
s3 = [853.6, 854.0, 857.2, 851.9, 843.8, 833.6, 810.1, 794.8] 

# to plot 2d data create a figure 
fig = plt.figure() 
# add a (sub)plot 
ax = fig.add_subplot(111) 
# use it to plot your 2d data 
ax.plot(x, s1) 
plt.show() 

для 3D-данных это в основном то же самое:

fig = plt.figure() 
# tell matplotlib to use 3d projection 
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d') 
# now we need 3d data of course 
ax.plot(x, s1, s2) 
plt.show() 

3D-данные теперь есть след п точек (x_0, s1_0, s2_0) к (x_n, s1_n, s2_n) через трехмерное пространство. Существует множество способов представления ваших данных (см. Ссылку). Все они в основном следуют одному и тому же синтаксису. В качестве другого примера показан график 3D-рассеяния:

fig = plt.figure() 
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d') 
ax.scatter(x, s1, s2) 
plt.show() 

# a bit more tricky, we will need NumPy 
import numpy as np 

# we want to plot three graphs 
idx = np.arange(3) 
# So we need a meshgrid 
X, Y = np.meshgrid(x, idx) 
Z = np.array([s1, s2, s3]) 
# Basically X has now three 'lanes' 
# Y has 1k to 128k for each lane 
# And Z[n] has the data for lane n 

fig = plt.figure() 
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d') 
ax.plot_wireframe(X, Y, Z, cstride=0) 

plt.show()