使3d Python绘图与Matlab一样漂亮

Question

注意： 这不是一个转换问题。这是为了看看Python是否有能力像Matlab一样生成3D绘图

我创建了一个Matlab绘图，如下所示：

我试着用Python绘制它，但是我不能得到像Matlab那样好的结果。是否有任何软件包可以像原始软件包一样绘制上述内容？如果是，请将我的代码转换为Python版本。这是我的Matlab代码

set(groot,'defaultAxesTickLabelInterpreter','latex');  
set(groot,'defaulttextinterpreter','latex');
set(groot,'defaultLegendInterpreter','latex');
x0=0;
y0=0;
width=3000;
height=2000;
set(gcf,'position',[x0,y0,width,height])
[X,Y] = meshgrid(-1:.01:1);
a = 3;
b = 2;
Z = a*X.^2 + b*Y.^2;
subplot(1,3,1)
s = surf(X,Y,Z,'FaceColor','r', 'FaceAlpha',0.5, 'EdgeColor','none');
s.EdgeColor = 'none';
xlabel('$x_1$','Interpreter','latex','FontSize', 15)
ylabel('$x_2$','Interpreter','latex','FontSize', 15)
zlabel('$f(\mathbf{x};\mathbf{\theta})$','Interpreter','latex','FontSize', 15)
legend({'$f([x_1, x_2]^\top; [\theta_1=3,\theta_2=2]^\top)=3x_1^2+2x_2^2$'},'interpreter','latex','FontSize', 10)
subplot(1,3,2)
Z2 = a*X.^2 ;
s2 = surf(X,Y,Z2,'FaceColor','b', 'FaceAlpha',0.5, 'EdgeColor','none');
s2.EdgeColor = 'none';
xlabel('$x_1$','Interpreter','latex','FontSize', 15)
ylabel('$x_2$','Interpreter','latex','FontSize', 15)
zlabel('$f(\mathbf{x};\mathbf{\theta})$','Interpreter','latex','FontSize', 15)
legend({'$f([x_1, x_2]^\top; [\theta_1=3,\theta_2=0]^\top)=3x_1^2$'},'interpreter','latex','FontSize', 10)
subplot(1,3,3)
s3 = surf(X,Y,Z,'FaceColor','r', 'FaceAlpha',0.5, 'EdgeColor','none');
s3.EdgeColor = 'none';
hold
s4 = surf(X,Y,Z2,'FaceColor','b', 'FaceAlpha',0.5, 'EdgeColor','none');
s4.EdgeColor = 'none';
xlabel('$x_1$','Interpreter','latex','FontSize', 15)
ylabel('$x_2$','Interpreter','latex','FontSize', 15)
zlabel('$f(\mathbf{x};\mathbf{\theta})$','Interpreter','latex','FontSize', 15)
legend({'$f(\mathbf{x};\mathbf{\theta})=3x_1^2+2x_2^2$', '$f(\mathbf{x};\mathbf{\theta})=3x_1^2$'},'interpreter','latex','FontSize', 10)

Answer 1

对

numpy+plotly是一个有效的Matlab替代品-您可能会认识到一些代码：）。作为一个好处，绘图呈现为html，这意味着它们具有高度的可移植性，可以保存为单个文件，并且可以嵌入到网页中。可能会有不同的小细节（我不知道latex axis标签的当前状态），但是，如果您安装了python、numpy和plotly，下面是第一个plot的很好替代：

import plotly.graph_objects as go
import numpy as np

x = np.arange(-1,1,.01)
y = np.arange(-1,1,.01)
X,Y = np.meshgrid(x,y)
a = 3
b = 2
Z = a*X**2 + b*Y**2

fig = go.Figure(
    data=[go.Surface(z=Z, x=x, y=y, colorscale="Reds", opacity=0.5)])
fig.update_layout(
    title='My title', 
    autosize=False,
    width=500, 
    height=500,
    margin=dict(l=65, r=50, b=65, t=90), 
    scene_aspectmode='cube'
)
fig.show()

请注意，python中的go to plotting包是Matplotlib。在我看来，它继承了Matlab绘图中最糟糕的部分，但没有一个好的部分（性能渲染）。从性能（esp 3D渲染）、交互性和API的角度来看，Plotly性能优越