如何使用笛卡尔坐标在matplotlib中绘制球体？

Question

我想使用matplotlib绘制单位半径的球体。大多数示例和文档都是通过极坐标来实现的，我的方法是使用笛卡尔坐标系。当我仅使用np.sqrt编写代码时仅显示了上半部分，所以我定义了一个函数sq，仅用于接收错误消息ValueError: The truth value of an array with more than one element is ambiguous. Use a.any() or a.all()

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
def sq(x):
    if x>=0:
        return np.sqrt(x)
    else:
        return -np.sqrt(abs(x))
ax = plt.axes(projection="3d")
xlist=np.linspace(-1.0,1.0,50)
ylist=np.linspace(-1.0,1.0,50)
r=np.linspace(1.0,1.0,50)
X,Y= np.meshgrid(xlist,ylist)
Z=sq(r**2-X**2-Y**2)
cp=ax.plot_wireframe(X,Y,Z,color="r")
plt.title('The unit sphere')
plt.show()

我如何编辑也会显示下部的程序？

Answer 1

如果需要创建的半球的另一半，只需绘制相同的半球但为负数即可。您的方法无效，因为对于给定的x，y坐标，您需要2个值（即+/- z）。因此，即使将给定负X的Z值设置为负，也不会获得球体。如果想要更平滑的图，则需要使用极坐标计算来获取正确的球体边界值。

{
    "forecasts":[
       {
          "day":"Tue",
          "date":1546934400,
          "low":52,
          "high":61,
          "text":"Rain",  // Take this value, and use your own image based on it.
          "code":12
       }
    ]
}

注意

如果您希望使用这种方法使球体看起来更像球体，则可以提高分辨率并像这样增加import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from mpl_toolkits import mplot3d ax = plt.axes(projection="3d") xlist=np.linspace(-1.0,1.0,50) ylist=np.linspace(-1.0,1.0,50) r=np.linspace(1.0,1.0,50) X,Y= np.meshgrid(xlist,ylist) Z=np.sqrt(r**2-X**2-Y**2) #Use np.sqrt like you had before cp=ax.plot_wireframe(X,Y,Z,color="r") cp=ax.plot_wireframe(X,Y,-Z,color="r") # Now plot the bottom half plt.title('2D Contour Plot of The unit sphere') plt.show() 和rstride。您也可以旋转轴。例如：

cstride