matplotlib ３次元グラフ（アスペクト比調整と多角形塗りつぶし−２）

はじめに

久しぶりの投稿となった。

最近また３次元グラフの必要性に迫られて、昔の投稿を見直したり、新しい情報がないかさぐっていたところ、３次元でもアスペクト比を３軸で揃えることができるようになったようなので、自分用のテンプレートとしてコードを載せておく。

自分の投稿

アスペクト比に関する記事

視点の変更関係

テストコード

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt 
from mpl_toolkits.mplot3d.art3d import Poly3DCollection


def main():
    fsz=12
    xmin,xmax=-5,20
    ymin,ymax=-5,50
    zmin,zmax=-10,20
    iw,ih=12,10
    fig = plt.figure(figsize=(iw,ih))
    plt.rcParams['font.size']=fsz
    plt.rcParams['font.family']='monospace'

    elevs=[30,30,30,30]
    azims=[-60,-60,-135,-135]
    aspects=['auto','equal','auto','equal']

    for iii in range(0,4):
        nplt=221+iii
        ax = fig.add_subplot(nplt, projection='3d')
        ax.set_xlim3d(xmin, xmax)
        ax.set_ylim3d(ymin, ymax)
        ax.set_zlim3d(zmin, zmax)
        ax.set_xlabel('x-axis')
        ax.set_ylabel('y-axis')
        ax.set_zlabel('z-axis')
        ax.set_aspect(aspects[iii])
        ax.view_init(elev=elevs[iii], azim=azims[iii])
        # plot square shape
        x1,y1,z1=np.array([2,7,7,2,2]),np.array([2,2,7,7,2]),np.array([0,0,0,0,0])
        x2,y2,z2=np.array([0,0,0,0,0]),np.array([2,7,7,2,2]),np.array([2,2,7,7,2])
        x3,y3,z3=np.array([12,17,17,12,12]),np.array([0,0,0,0,0]),np.array([2,2,7,7,2])
        ax.plot(x1,y1,z1,'-',color='#ff0000')
        ax.plot(x2,y2,z2,'-',color='#0000ff')
        ax.plot(x3,y3,z3,'-',color='#00ff00')
        ax.plot(x1,y1+20,z1,'-',color='#ff0000')
        ax.plot(x2,y2+20,z2,'-',color='#0000ff')
        ax.plot(x3,y3+20,z3,'-',color='#00ff00')
        # colored polygon
        xx=np.array([0,5,5,0,0])
        yy=np.array([0,0,5,5,0])
        zz=np.array([20,20,20,20,20])
        verts = [list(zip(xx,yy,zz))]
        ax.add_collection3d(Poly3DCollection(verts,facecolor='#000080',alpha=0.3))

        ls1='ax.view_init(elev={0:.0f}, azim={1:.0f})'.format(elevs[iii],azims[iii])
        ls2="ax.set_aspect('{0}')".format(aspects[iii])
        ls3='xmin,xmax={0:.0f},{1:.0f}'.format(xmin,xmax)
        ls4='ymin,ymax={0:.0f},{1:.0f}'.format(ymin,ymax)
        ls5='zmin,zmax={0:.0f},{1:.0f}'.format(zmin,zmax)
        ls=ls1+'\n'+ls2+'\n'+ls3+'\n'+ls4+'\n'+ls5
        ax.text2D(0, 1, ls, va='top',ha='left',transform=ax.transAxes,fontsize=fsz)

    plt.tight_layout()
    plt.savefig('fig_1.jpg',dpi=100)
    #plt.show()


#---------------
# Execute
#---------------
if __name__ == '__main__': main()

上記コードの作図結果

いくつかの正方形を描画しているが、ax.set_aspect('equal') を指定することで、３軸とも同じスケールで描画してくれている（右上と右下の図）。

応用作図例

簡単な３次元骨組構造解析結果から断面力図を出力したもの。

以　上