ax.plot_surface会覆盖后续的ax.scatter

Question

我正在尝试绘制一个与点云相交的曲面图像。下面是我希望得到的输出：

下面是我得到的信息：

如您所见，曲面似乎覆盖了散点图。我尝试在平面周围将散点图一分为二，如下所示：

break_idx = np.searchsorted(ts, img_ts)

ax.scatter(xs[0:break_idx], ts[0:break_idx], ys[0:break_idx], zdir='z',
   c=colors[0:break_idx], facecolors=colors[0:break_idx])

ax.plot_surface(y, img_ts, x, rstride=5, cstride=5, facecolors=img, alpha=1)

ax.scatter(xs[break_idx:-1], ts[break_idx:-1], ys[break_idx:-1], zdir='z',
   c=colors[break_idx:-1], facecolors=colors[break_idx:-1])

然而，这对我来说并不起作用。你知道可能发生了什么吗？

+++编辑+++

感谢@JohanC的建议，不幸的是，它导致了同样的问题，在这里以GIF格式可视化：

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从我的结果和评论来看，这只是matplotlibs 3D绘图能力的一个缺陷/限制。哦，是时候学习使用mayavi了.

使用mayavi的最小工作示例可以在here中找到，尽管它在stackoverflow上的原因是我遇到了类似的问题。

Answer 1

也许您的阵列ts、xs、ys和colors没有通过增加ts来很好地排序？此外，np.searchsorted返回一个数组，因此您不能直接将其结果用作[0:break_idx]。也许您可以接受返回数组的第一个元素：break_idx = np.searchsorted(ts, img_ts)[0]。

正如评论中所说，matplotlib不支持完整的3D，如果你需要漂亮的3D隐藏，Mayavi是通常的建议之一。

但是，在您的示例中，如果不将查看位置移动到平面后面，则可以先绘制平面后面的点，然后绘制平面，然后再绘制前面的点。这就是问题中的代码试图做的事情。

要选择平面前面的点，一个更简单的解决方案是只创建一个索引列表：front_indices = ts < img_ts。如果这给出了错误的结果，只需将<切换为>即可。使用[front_indices]仅选择前面的值，使用[~front_indices]选择平面另一侧的值。

front_indices = ts < img_ts  # supposing ts is a numpy array, and img_ts is one special value

ax.scatter(xs[~front_indices], ts[~front_indices], ys[~front_indices], zdir='z',
   c=colors[~front_indices])

ax.plot_surface(y, img_ts, x, rstride=5, cstride=5, facecolors=img, alpha=1)

ax.scatter(xs[front_indices], ts[front_indices], ys[front_indices], zdir='z',
   c=colors[front_indices])

下面是一个更完整的示例：

import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.patches import Circle
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
import mpl_toolkits.mplot3d.art3d as art3d
import numpy as np

N = 10000
xs = np.random.uniform(4, 6, N)
ys = np.random.uniform(4, 6, N)
ts = np.random.uniform(1, 9, N)
colors = np.random.uniform(0, 1, N)
img_ts = 5

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')

front_indices = ts < img_ts

ax.scatter(xs[~front_indices], ts[~front_indices], ys[~front_indices], zdir='z',
           c=colors[~front_indices], cmap='seismic', s=1)

# Draw a circle on the y=5 'wall'
p = Circle((5, 5), 4)
ax.add_patch(p)
art3d.pathpatch_2d_to_3d(p, z=img_ts, zdir="y")

ax.scatter(xs[front_indices], ts[front_indices], ys[front_indices], zdir='z',
           c=colors[front_indices], cmap='seismic', s=1)

ax.set_xlim(0, 10)
ax.set_ylim(0, 10)
ax.set_zlim(0, 10)
ax.set_xlabel('x')
ax.set_ylabel('t')
ax.set_zlabel('y')

ax.view_init(elev=15, azim=33)
plt.show()

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