Команда color matplotlib plot_surface с градиентом поверхности

Question

Я хотел бы преобразовать команду прибоя из MATLAB в команду plot_surface вmatplotlib.

Проблема, с которой я сталкиваюсь, заключается в использовании функции cmap в команде plot_surface для окрашивания поверхности градиентом.

Вот сценарий Matlab

% Matlab Commands
x = -5:.25:5; y = x
[x,y] = meshgrid(x);
R = sqrt(x.^2 + y.^2);
Z = sin(R)
surf(x,y,Z,gradient(Z))

Фигуру из такой команды можно найти здесь. http://www.mathworks.com/help/techdoc/visualize/f0-18164.html

Вот сценарий Python При использовании Python и Matplotlib для создания аналогичной функции я не могу закрасить поверхность градиентом.

# Python-matplotlib Commands
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
from matplotlib import cm
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

fig = plt.figure()
ax = fig.gca(projection='3d')
X = np.arange(-5, 5, 0.25)
Y = np.arange(-5, 5, 0.25)
X, Y = np.meshgrid(X, Y)
R = np.sqrt(X**2 + Y**2)
Z = np.sin(R)
surf = ax.plot_surface(X, Y, Z, rstride=1, cstride=1, cmap=gradient(Z), linewidth=0, antialiased=False)
plt.show()

Я получаю следующее сообщение об ошибке:

Traceback (most recent call last):
  File "<ipython console>", line 1, in <module>
  File "C:\Python26\lib\site-packages\spyderlib\widgets\externalshell\startup.py", line 122, in runfile
    execfile(filename, glbs)
  File "C:\Documents and Settings\mramacha\My Documents\Python\Candela\tmp.py", line 13, in <module>
    surf = ax.plot_surface(X, Y, Z, rstride=1, cstride=1, cmap=gradient(Z), linewidth=0, antialiased=False)
  File "C:\Python26\lib\site-packages\mpl_toolkits\mplot3d\axes3d.py", line 729, in plot_surface
    polyc = art3d.Poly3DCollection(polys, *args, **kwargs)
  File "C:\Python26\lib\site-packages\mpl_toolkits\mplot3d\art3d.py", line 344, in __init__
    PolyCollection.__init__(self, verts, *args, **kwargs)
  File "C:\Python26\lib\site-packages\matplotlib\collections.py", line 570, in __init__
    Collection.__init__(self,**kwargs)
  File "C:\Python26\lib\site-packages\matplotlib\collections.py", line 86, in __init__
    cm.ScalarMappable.__init__(self, norm, cmap)
  File "C:\Python26\lib\site-packages\matplotlib\cm.py", line 155, in __init__
    self.cmap = get_cmap(cmap)
  File "C:\Python26\lib\site-packages\matplotlib\cm.py", line 126, in get_cmap
    if name in cmap_d:
TypeError: unhashable type: 'list'

Любые входные данные будут полезны.

Praboo

Answer 1

Во-первых, похоже, что вы хотите, чтобы цвета отображались по величине градиента. Вы пытаетесь использовать векторы градиента, поэтому вы получаете ошибку "list".

Во-вторых, вы можете предоставить карту, но она определяет только то, как вы хотите, чтобы значения Z отображались в цвет. Если вы хотите новые цвета лица, используйте facecolors аргумент.

В-третьих, вам нужно нормализовать значения до 0..1, а затем отобразить их через цветовую карту. (Я думаю, что есть другой способ, но деление величины на максимум довольно просто)

Вот код:

# Python-matplotlib Commands
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
from matplotlib import cm
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

fig = plt.figure()
ax = fig.gca(projection='3d')
X = np.arange(-5, 5, .25)
Y = np.arange(-5, 5, .25)
X, Y = np.meshgrid(X, Y)
R = np.sqrt(X**2 + Y**2)
Z = np.sin(R)
Gx, Gy = np.gradient(Z) # gradients with respect to x and y
G = (Gx**2+Gy**2)**.5  # gradient magnitude
N = G/G.max()  # normalize 0..1
surf = ax.plot_surface(
    X, Y, Z, rstride=1, cstride=1,
    facecolors=cm.jet(N),
    linewidth=0, antialiased=False, shade=False)
plt.show()

И результат: