Introduction
Juliaで3Dのサーフェスプロットをしていて，サーフェスの色を行列で指定する際に躓いた際の備忘録．
JuliaではPlotsを用いていますが，球を普通に3D surfaceでプロットすると，左図のようにzの値に応じて色のマッピングが行われます．本記事の目的は，これを右図のように，別の行列で指定できるようにすることです．
実行環境
- Windows 10 Pro
- Julia 1.5.3
- VS Code
参考サイト
同様の方法を探す質問が他のサイトでも行われていました．最終的には1つ目のリンクについた回答に答えがありました．Plotsを使わず，PyPlotを用いる場合は，3つ目のリンクに回答があります．
- Plots.jl - Map surface color to matrix
- Julia PyPlot: plot 3D surface with as face colors the norm of surface gradient
- gizmaa/Plot_Examples.md
ソースコード
こちらのサイト（gizmaa/Plot_Examples.md）を参考に，球体のコードと，表面にマッピングするランダムな値の入った行列を準備します．
using Plots
pyplot() # pyplotをバックエンドに指定
u = range(0.0,2pi,length=100);
v = range(0.0,pi,length=100);
lu = length(u);
lv = length(v);
x = zeros(lu,lv);
y = zeros(lu,lv);
z = zeros(lu,lv);
colors = zeros(lu,lv);
colortube = 0.001:0.001:1.0;
for uu=1:lu
for vv=1:lv
x[uu,vv]= cos(u[uu])*sin(v[vv]);
y[uu,vv]= sin(u[uu])*sin(v[vv]);
z[uu,vv]= cos(v[vv]);
end
end
for uu=1:lu
for vv=1:lv
colors[uu,vv]=rand(colortube);
end
end
Plotsで行列をサーフェスプロットの色としてマッピングするには，キーワードfill_zに行列を指定するそうです．
# show results
plt = plot(x,y,z,
fill_z=abs.(colors),
st=:surface,
colorbar_title="Color",
)
display(plt)
これで，上記右図のプロットが生成されます．このfill_zのキーワードを探すのに苦心しました．facecolors等，色々試していました．．．
キーワードを知らないときには，Plots.jlのソースコードを見るしかないのでしょうか．普段はDocumentationの整備されたMATLABのユーザーなので，他の言語での探し方がいまいちわかっていません．
Plotsを用いて作成したグラフは以下のコードを用いて，実行中のソースファイルと同名で保存しています．
# save
runningfilename = splitext(splitpath(@__FILE__)[end])[1]
savefig(plt,runningfilename)
PyPlotの場合
上記参考サイトの三番目にあるように，Pyplotの場合は以下のようにすればプロットできます．colorsの形が，MATLABで私がよく使う形（メッシュグリッド的な指定）と違っていたりするので，私は使いません．
# reproduced from https://gist.github.com/gizmaa/7214002#3d-surf-plot
using PyPlot
#######
omit definition of u,v
#######
colors = zeros(lu,lv,3) ;
colortube = 0.001:0.001:1.0;
for uu=1:lu
for vv=1:lv
x[uu,vv]= cos(u[uu])*sin(v[vv]);
y[uu,vv]= sin(u[uu])*sin(v[vv]);
z[uu,vv]= cos(v[vv]);
end
end
for uu=1:lu
for vv=1:lv
for ii=1:3
colors[uu,vv,ii]=rand(colortube);
end
end
end
fig=surf(x,y,z,facecolors=colors);
gcf()