如何设置；“摄像机位置”；对于使用python/matplotlib的三维绘图？

我正在学习如何使用mplot3d生成漂亮的3d数据图，到目前为止我非常高兴。我现在想做的是一个旋转曲面的小动画。为此，我需要为3D投影设置相机位置。我想这一定是可能的，因为当以交互方式使用matplotlib时，可以使用鼠标旋转曲面。但是我怎样才能从脚本中做到这一点呢？ 我在mpl_toolkits.mplot3d.proj3d中找到了很多变换，但我找不到如何使用这些变换来实现我的目的，也找不到任何示例来说明我正在尝试做什么。

通过“摄影机位置”，听起来你想调整用来查看3D绘图的仰角和方位角。您可以将此设置为。我已经使用下面的脚本首先创建了绘图，然后我确定了一个良好的标高，或

elev

，从中可以查看我的绘图。然后，我调整方位角，或

azim

，以改变绘图周围的360度，在每个实例保存图形（并在保存绘图时注意哪个方位角）。对于更复杂的摄影机平移，可以调整高程和角度以达到所需效果

    from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
    ax = Axes3D(fig)
    ax.scatter(xx,yy,zz, marker='o', s=20, c="goldenrod", alpha=0.6)
    for ii in xrange(0,360,1):
        ax.view_init(elev=10., azim=ii)
        savefig("movie%d.png" % ii)

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将相机位置应用到新的绘图上会很方便。 所以我绘制，然后用鼠标改变距离来移动绘图。然后尝试复制视图，包括另一个绘图上的距离。 我发现axx.ax.get_axes（）为我获取了一个包含旧的.azim和.elev的对象

在PYTHON中

axx=ax1.get_axes()
azm=axx.azim
ele=axx.elev
dst=axx.dist       # ALWAYS GIVES 10
#dst=ax1.axes.dist # ALWAYS GIVES 10
#dst=ax1.dist      # ALWAYS GIVES 10

稍后的三维图形

ax2.view_init(elev=ele, azim=azm) #Works!
ax2.dist=dst                       # works but always 10 from axx

编辑1。。。 好的，相机位置是关于.dist值的错误思维方式。它作为整个图形的哈奇标量乘法器，凌驾于一切之上

这适用于视图的放大/缩放：

xlm=ax1.get_xlim3d() #These are two tupples
ylm=ax1.get_ylim3d() #we use them in the next
zlm=ax1.get_zlim3d() #graph to reproduce the magnification from mousing
axx=ax1.get_axes()
azm=axx.azim
ele=axx.elev

稍后的图表

ax2.view_init(elev=ele, azim=azm) #Reproduce view
ax2.set_xlim3d(xlm[0],xlm[1])     #Reproduce magnification
ax2.set_ylim3d(ylm[0],ylm[1])     #...
ax2.set_zlim3d(zlm[0],zlm[1])     #...

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请尝试以下代码以找到最佳相机位置

使用if子句中提到的键盘键移动绘图的视角 使用“打印”获取相机位置

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最小示例变化

azim

，

dist

和

elev

要将一些简单的示例图像添加到上的说明中，请执行以下操作：

这是我的测试程序：

#!/usr/bin/env python3

import sys

import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib import cm
from matplotlib.ticker import LinearLocator, FormatStrFormatter
import numpy as np

fig = plt.figure()
ax = fig.gca(projection='3d')

if len(sys.argv) > 1:
    azim = int(sys.argv[1])
else:
    azim = None
if len(sys.argv) > 2:
    dist = int(sys.argv[2])
else:
    dist = None
if len(sys.argv) > 3:
    elev = int(sys.argv[3])
else:
    elev = None

# Make data.
X = np.arange(-5, 6, 1)
Y = np.arange(-5, 6, 1)
X, Y = np.meshgrid(X, Y)
Z = X**2

# Plot the surface.
surf = ax.plot_surface(X, Y, Z, linewidth=0, antialiased=False)

# Labels.
ax.set_xlabel('x')
ax.set_ylabel('y')
ax.set_zlabel('z')

if azim is not None:
    ax.azim = azim
if dist is not None:
    ax.dist = dist
if elev is not None:
    ax.elev = elev

print('ax.azim = {}'.format(ax.azim))
print('ax.dist = {}'.format(ax.dist))
print('ax.elev = {}'.format(ax.elev))

plt.savefig(
    'main_{}_{}_{}.png'.format(ax.azim, ax.dist, ax.elev),
    format='png',
    bbox_inches='tight'
)

在不带参数的情况下运行它将提供默认值：

ax.azim = -60
ax.dist = 10
ax.elev = 30

main_u-60_10_30.png

改变

azim

方位角是围绕z轴的旋转，例如：

• 0表示“从+x看”
• 90表示“从+y看”

main_u-60_10_30.png

main_0_10_30.png

main_60_10_30.png

变化

dist

dist

似乎是距离数据坐标中中心可见点的距离

main_u-60_10_30.png

main_u-60_5_30.png

main_u-60_u-20_u-30.png

变化

elev

由此我们了解到，

elev

是眼睛和xy平面之间的角度

main_u-60_10_60.png

main_u-60_10_30.png

main_u-60_10_0.png

main_u-60_u-10_u-30.png

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在matpotlib==3.2.2上测试。

比我强！在旁注中，它们作为

ax.elev

和

ax.azim

属性提供。你也可以写

ax.azim=ii

或者甚至

ax.azim+=1

来达到同样的效果。对不起，我打败了你，但总分都很公平。这也是我的一段代码摘录，for循环中的内容不仅仅是view_init和savefig谢谢cosmosis和Joe，这正是我想要的。因为我现在知道要寻找什么了，我还找到了ax.dist，它与ax.azim和ax.elev一起，允许在极坐标系中设置相机位置。这将为轴“添加”一个新的绘图。因此，如果将“transparent=True”传递给savefig，您将看到前面的所有视图重叠。从文件大小来看，这一点也很明显。我仍在寻找一种方法来改变视图而不重置轴…您还可以通过ax.dist=15（默认为10）设置相机和对象点之间的距离想知道如何在jupyter笔记本中交互旋转的人的旁注：你可以使用

%matplotlib笔记本

，同时按住鼠标右键拖动也会改变相机距离。对于这种可视化，我想让mayavi尝试一下。+1调用hacky标量乘法。如果你希望透视，那就很烦人了。这很有效，谢谢

ax.azim = -60
ax.dist = 10
ax.elev = 30