用Python绘制第四维

Question

我想知道是否有可能使用python进行四维绘图。特别是我会有一个三维网格X，Y，Z和 f（X，Y，Z）= 1 或 f（X，Y，Z）= 0 。 因此，对于某些特定点（X，Y，Z），我需要一个符号（例如＆＃34; o＆＃34;或＆＃34; x＆＃34;）。 我不需要色标。

请注意，我有100个矩阵（512 * 512）由1或0组成：所以我的网格应该是512 * 512 * 100.

我希望我已经清楚了！感谢。

编辑： 这是我的代码：

X = np.arange(W.shape[2])
Y = np.arange(W.shape[1])
Z = np.arange(W.shape[0])
X, Y, Z = np.meshgrid(X, Y, Z)
fig = plt.figure()
ax = fig.gca(projection='3d')
for z in range(W.shape[0]):
    indexes = np.where(W[z])
    ax.scatter(X[indexes], Y[indexes], ???, marker='.')

ax.set_xlabel('X = columns')
ax.set_ylabel('Y = rows')
ax.set_zlabel('Z')
plt.show()

W是我的三维矩阵，因此： W [0]，W [1]等是512x512矩阵。 我的问题是：我有什么要写的？在我的代码中。我知道我不应该问这个，但我无法理解这个想法。

Answer 1

你可以创建检查z层的f（x，y，z）的值，看它们是否为非零，然后根据它对该函数进行散点图。

e.g。对于nz层(n,n)矩阵，每个矩阵都是一个球体：

import numpy as np
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
import matplotlib.pyplot as plt

n, nz = 48, 24
x, y = np.linspace(-n//2,n//2-1,n), np.linspace(-n//2,n//2-1,n)
X, Y = np.meshgrid(x, y)

def f(x,y,z):
    return (X**2 + Y**2 + (z-nz//2)**2) < (n*0.2)**2

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

for z in range(nz):
    layer = f(X, Y, z)
    indexes = np.where(layer)
    ax.scatter(X[indexes], Y[indexes], layer[indexes]*(z-nz//2), marker='.')

ax.set_xlabel('X')
ax.set_ylabel('Y')
ax.set_zlabel('Z')

plt.show()

对于f（x，y，z）的随机非零元素：

import numpy as np
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
import matplotlib.pyplot as plt

n, nz = 12, 10
x, y, z = np.linspace(0,n-1,n), np.linspace(0,n-1,n), np.linspace(0,nz-1,nz)
X, Y, Z = np.meshgrid(x, y, z)

f =  np.random.randint(2, size=(n,n,nz))

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

for z in range(nz):
    indexes = np.where(f[...,z])
    ax.scatter(X[indexes], Y[indexes], f[indexes]+z, marker='.')

ax.set_xlabel('X')
ax.set_ylabel('Y')
ax.set_zlabel('Z')

plt.show()

但是对于你的大型数组，你可能遇到问题（a）内存和绘图的速度，以及（b）能够解决中心＆＃34;中的问题。情节块。