Python matplotlib Axes3D中的mayavi 3d对象

有时，我发现自己对matplotlib的mplot3d中缺少某些渲染功能感到沮丧。在大多数情况下，我确实发现我可以在mayavi中得到我想要的东西，但matplotlib 3d轴仍然更可取，如果只是为了美观，比如标签和与其他图形的视觉一致性

我这里的问题是关于一个明显的问题：是否可以在mayavi中绘制一些没有轴的3d对象（曲面或3d散点图或任何东西），导出该图像，然后将其放置在具有正确大小、方向、坐标投影等的matplotlib Axes3D中。？谁能想出一个实现这一目标所需的大纲，或者甚至提供一个框架解决方案

不久前，我对它进行了修改，发现导出一个透明背景的mayavi图形并将其放置在一个空的matplotlib Axes3D（带有记号、标签等）中并没有遇到任何问题，但我在使mayavi和matplotlib的相机配置相匹配方面没有取得多大进展。在这两种环境中，简单地将方位角、仰角和距离这三个常用参数设置为相等并没有起到作用；大概需要考虑透视（或其他）变换来渲染整个场景，而我在这方面相当无知

这似乎很有用：

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我使用PGFPlots手册的和“支持外部三维图形”部分为Mayavi->PGFPlots提供了概念验证解决方案

程序：

使用Mayavi运行修改后的

mlab_3D_to_2D.py

，生成

img.png

。将四个随机点打印到控制台，将它们复制到剪贴板。注：图形尺寸和分辨率硬编码到脚本中，应针对不同的图像尺寸编辑或自动提取

将点粘贴到

mlab_pgf.tex

中

在

mlab_pgf.tex

上运行LaTeX

结果:

将mlab_3D_修改为_2D.py：

#将mlab_3D_从https://docs.enthought.com/mayavi/mayavi/auto/example_mlab_3D_to_2D.html
#版权声明原件：
#作者：S.克里斯·科尔伯特
#版权所有（c）2009，S.Chris Colbert
#许可证：BSD样式
来自未来导入打印功能
#之所以在这里导入，是因为我们需要确保matplotlib使用
#wx后端和在主块之外有常规代码是PyTab的禁忌。
#首先需要导入它，以便matplotlib可以强制
#它需要的Wx版本。
导入matplotlib
#matplotlib.use（'WXAgg'）
将pylab作为pl导入
将numpy作为np导入
来自mayavi import mlab
从mayavi.core.ui.mayavi_场景导入mayavi场景
def get_world_to_view_矩阵（mlab_场景）：
“”“返回4x4矩阵，该矩阵是modelview转换和
透视变换。将mlab场景对象作为输入。”“”
如果不存在（mlab_场景，MayaviScene）：
raise TypeError（'参数必须是MayaviScene'的实例）
#VTK方法需要纵横比以及近剪裁平面和远剪裁平面
#以返回正确的变换。所以我们查询当前场景
#对象以获取所需的参数。
场景大小=元组（mlab\u scene.get\u size（））
clip\u range=mlab\u scene.camera.clipping\u range
纵横比=浮点（场景大小[0]）/float（场景大小[1]）
#这实际上只是得到一个vtk矩阵对象，我们还不能用它做任何事情
vtk_comb_trans_mat=mlab_scene.camera.get_composite_projection_transform_mat(
纵横比、剪辑范围[0]，剪辑范围[1]）
#将vtk mat作为numpy阵列获取
np_comb_trans_mat=vtk_comb_trans_mat.to_array（）
返回np_梳_trans_垫
def get_view_to_display_矩阵（mlab_场景）：
“”“此函数返回一个4x4矩阵，该矩阵将
视图坐标以显示坐标。假定视图
占据整个窗口，并且窗口的原点位于
左上角“”
如果不是（isinstance（mlab_场景，MayaviScene））：
raise TypeError（'参数必须是MayaviScene'的实例）
#这将获取窗口的客户端大小
x、 y=元组（mlab_场景。获取_大小（））
标准化的视图坐标在空间的中间有原点。
#所以，我们需要根据显示窗口的宽度和高度进行缩放并移动
#半宽半高。矩阵实现了这一点。
视图到显示材料=np.数组（[[x/2.0,0,0,x/2.0]，
[0.，-y/2.0,0.，y/2.0]，
[   0.,      0.,   1.,      0.],
[   0.,      0.,   0.,      1.]])
将视图返回到显示垫
def将_变换_应用于_点（点、变换垫）：
“”“将4x4变换矩阵应用于的函数”
齐次点。点阵列的形状应为Nx4“”
如果不是横截面形状==（4,4）：
raise VALUERROR（'变换矩阵必须为4x4'）
如果不是点。形状[1]==4：
raise VALUEMERROR（'点阵列必须具有形状Nx4'）
返回np.dot（trans_mat，points.T）.T
def test_surf（）：
“”“在有规则间隔的坐标（如MayaVi）上测试冲浪。”“”
定义f（x，y）：
sin，cos=np.sin，np.cos
返回sin（x+y）+sin（2*x-y）+cos（3*x+4*y）
x、 y=np.mgrid[-7:7.05:0.1，-5:5.05:0.05]
z=f（x，y）
s=mlab.surf（x，y，z）
#cs=等高线（x，y，f，等高线z=0）
返回x，y，z，s
如果uuuu name uuuuuu='\uuuuuuu main\uuuuuuu'：
f=mlab.图（）
f、 scene.parallel_projection=True
N=4
#x，y，z，m=测试网格（）
x、 y，z，s=测试
mlab.移动（向前=2.0）
#现在我们要创建一个由点组成的nx4数组
#添加第四列“一”表示中的世界点
#齐次坐标
W=np.one（x.flatte（）.shape）
hmgns_world_coords=np。