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python畫熱球面

李昊宇1年前6瀏覽0評論

Python是一種功能強大的編程語言,讓繪制三維圖形變得異常容易。通過使用Python和Mplot3D庫,我們可以很容易地繪制出美麗的熱球面。在下面的代碼段中,我們將看到如何使用Python和Mplot3D庫來繪制一個熱球面:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
# 定義熱球面的函數
def hotSphere(theta, phi, r):
x = r * np.sin(theta) * np.cos(phi)
y = r * np.sin(theta) * np.sin(phi)
z = r * np.cos(theta)
return x, y, z
# 創建一個三維圖形對象
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
# 定義參數
theta = np.linspace(0, np.pi, 20)
phi = np.linspace(0, 2 * np.pi, 40)
r = 1
# 生成點的坐標
x = np.outer(np.sin(theta), np.cos(phi))
y = np.outer(np.sin(theta), np.sin(phi))
z = np.outer(np.cos(theta), np.ones_like(phi))
# 繪制熱球面
for i in range(len(theta)):
for j in range(len(phi)):
x1, y1, z1 = hotSphere(theta[i], phi[j], r)
c = (z1 + 1) / 2
ax.scatter(x1, y1, z1, c=c, alpha=0.5)
# 設置圖形的屬性
ax.set_xlim([-1, 1])
ax.set_ylim([-1, 1])
ax.set_zlim([-1, 1])
ax.set_xlabel('X')
ax.set_ylabel('Y')
ax.set_zlabel('Z')
plt.title('Hot Sphere')
# 顯示圖形
plt.show()

在上面的代碼段中,我們首先導入了必要的庫,包括NumPy、Matplotlib和Axes3D。然后我們定義了一個名為"hotSphere"的函數,該函數用來生成熱球面的坐標。接著,我們使用Matplotlib創建了一個三維圖形對象,并定義了我們要使用的參數theta、phi和r。然后,我們生成所有點的坐標,并為每個點賦上了一個顏色,這是因為熱球面是一種在不同部位具有不同顏色的形狀。

繪制熱球面的方法非常簡單:我們只需在循環中調用hotSphere函數來獲取每個點的坐標,然后使用scatter函數將點繪制到圖形上即可。

在最后幾行代碼中,我們設置了圖形的屬性,并使用show函數將它顯示出來。這樣就可以看到我們的美麗熱球面啦!