【Python】怎样能够除去三维图中超出坐标轴范围内的图形(绘制一个三维地形图,需要求大于某一个水平高度的区域)

news2025/1/18 10:47:38

要除去三维图中超出坐标轴范围内的图形,可以通过设置绘图参数和使用条件筛选来实现。下面是一种常用的方法:

  1. 绘制三维地形图,确保数据和坐标轴设置正确。
  2. 选择图形对象(例如,地形曲面)并进入编辑模式。
  3. 找到图形对象的属性或格式设置,查看是否有“填充”或“颜色映射”等选项。
  4. 在填充或颜色映射设置中,找到可以设置颜色或透明度的参数。
  5. 设置一个适当的条件,例如,设置高度大于某一特定值的区域的填充颜色或透明度为透明。
  6. 应用设置后,保存并退出编辑模式。
  7. 重新生成或查看图形,超出坐标轴范围的图形将不再显示。

请注意,具体的操作步骤可能因使用的绘图软件或工具而有所不同。

一、Python的初步实现

当涉及到三维地形图的绘制和筛选时,可以使用Python中的数据可视化库matplotlib和numpy来实现。下面是一个示例代码,演示了如何绘制三维地形图并除去超出指定高度范围的区域:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D

# 生成示例地形数据
x = np.linspace(-5, 5, 100)
y = np.linspace(-5, 5, 100)
X, Y = np.meshgrid(x, y)
Z = np.sin(np.sqrt(X**2 + Y**2))

# 设置高度阈值,超过该高度的区域将被除去
threshold = 0.5

# 创建三维图形对象
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')

# 绘制地形图
ax.plot_surface(X, Y, Z, cmap='terrain')

# 将超过高度阈值的区域置为透明
surf = ax.collections[0]
surf.set_alpha(0.5)  # 设置透明度

# 设置坐标轴范围
ax.set_xlim(-5, 5)
ax.set_ylim(-5, 5)
ax.set_zlim(-1, 1)

# 显示图形
plt.show()

在上述示例代码中,我们首先生成了一个示例的地形数据,然后使用matplotlib的plot_surface函数绘制三维地形图。接着,通过设置绘制对象的透明度,将超过指定高度阈值的区域置为透明。最后,设置了坐标轴的范围,并使用plt.show()函数显示图形。

你可以根据实际需求修改示例代码中的数据和参数,以适应你的具体场景。

结果如下:

在这里插入图片描述

二、去掉不在范围内

想要去除超出阈值的部分而不使用透明效果,你可以在绘制三维地形图之前,先根据阈值对 Z 数组进行处理。以下是修改后的代码示例:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D

# 生成示例地形数据
x = np.linspace(-5, 5, 100)
y = np.linspace(-5, 5, 100)
X, Y = np.meshgrid(x, y)
Z = np.sin(np.sqrt(X**2 + Y**2))

# 设置高度阈值,超过该高度的区域将被除去
threshold = 0.5

# 根据高度阈值将超出的区域设为阈值
Z[Z > threshold] = threshold

# 创建三维图形对象
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')

# 绘制地形图
ax.plot_surface(X, Y, Z, cmap='terrain')

# 设置坐标轴范围
ax.set_xlim(-5, 5)
ax.set_ylim(-5, 5)
ax.set_zlim(-1, 1)

# 显示图形
plt.show()

这段代码会将超过阈值的区域设置为阈值,使其不再显示为高度上升。你可以根据需要调整阈值来控制超出部分的范围。运行代码后,应该会绘制出地形图,且超出阈值的部分将被去除。

在这里插入图片描述

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