【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）

Love The Way You Lie 2023-10-12 20:06 2阅读 0赞

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][3944ec06201e4f2e86be0dbb4a308f2a.png]

## 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][833f7405b0fb4e34ab448074feb06f6a.png]

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