Plotly - 3D散點圖和曲面圖

本章將介紹三維 (3D) 散點圖和 3D 曲面圖以及如何使用 Plotly 繪製它們。

3D 散點圖

三維 (3D) 散點圖類似於散點圖，但包含三個變數 - x、y 和 z 或 f(x, y) 都是實數。該圖可以用三維笛卡爾座標系中的點來表示。它通常使用透視方法（等距或透視）繪製在二維頁面或螢幕上，以便其中一個維度看起來是從頁面中伸出來的。

3D 散點圖用於在三個軸上繪製資料點，以試圖顯示三個變數之間的關係。資料表中的每一行都由一個標記表示，其位置取決於在X、Y 和 Z 軸上設定的列中的值。

可以設定第四個變數來對應標記的顏色或大小，從而為繪圖新增另一個維度。不同變數之間的關係稱為相關性。

Scatter3D 軌跡是由 go.Scatter3D() 函式返回的圖形物件。此函式的必需引數是 x、y 和 z，它們每個都是一個列表或陣列物件。

例如 -

import plotly.graph_objs as go
import numpy as np
z = np.linspace(0, 10, 50)
x = np.cos(z)
y = np.sin(z)
trace = go.Scatter3d(
   x = x, y = y, z = z,mode = 'markers', marker = dict(
      size = 12,
      color = z, # set color to an array/list of desired values
      colorscale = 'Viridis'
      )
   )
layout = go.Layout(title = '3D Scatter plot')
fig = go.Figure(data = [trace], layout = layout)
iplot(fig)

程式碼輸出如下 -

3D 曲面圖

曲面圖是三維資料的圖表。在曲面圖中，每個點由 3 個點定義：其緯度、經度和高度 (X、Y 和 Z)。曲面圖不顯示單個數據點，而是顯示指定的因變數 (Y)與兩個自變數 (X 和 Z) 之間的函式關係。此圖是等高線圖的配套圖。

這是一個 Python 指令碼，用於渲染簡單的曲面圖，其中y 陣列是 x 的轉置，z 計算為 cos(x2+y2)

import numpy as np
x = np.outer(np.linspace(-2, 2, 30), np.ones(30))
y = x.copy().T # transpose
z = np.cos(x ** 2 + y ** 2)
trace = go.Surface(x = x, y = y, z =z )
data = [trace]
layout = go.Layout(title = '3D Surface plot')
fig = go.Figure(data = data)
iplot(fig)

以下是上面解釋的程式碼的輸出 -