Python 3：3次元グラフの書き方（matplotlib, pyplot, mplot3d, MPL）
3次元のグラフの書き方
ニューラルネットワークの学習で現れる，偏微分（勾配）の理解のため3次元グラフを描いてみる．（参考：数値微分）
Pythonで，NumPyとmatplotlibを使って3次元グラフを描く
準備
- 3次元なので
mpl_toolkits.mplot3dなどをインポート
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np
- 引数の2乗和を計算する関数を例として考える
def func1(x, y): return x**2 + y**2
- 描写データの作成
- 3次元で描写するには2次元メッシュが必要
- 2次元配列をarangeを用いて作る
- x, y をそれぞれ1次元領域で分割する
x = np.arange(-3.0, 3.0, 0.1) y = np.arange(-3.0, 3.0, 0.1)
- 2次元メッシュはmeshgridでつくる
- Xの行にxの行列を，Yは列にyの配列を入れたものになっている
X, Y = np.meshgrid(x, y) Z = func1(X, Y)
- グラフの作成
- figureで2次元の図を生成する
- その後，Axes3D関数で3次元にする
fig = plt.figure() ax = Axes3D(fig)
- 軸ラベルの設定
ax.set_xlabel("x") ax.set_ylabel("y") ax.set_zlabel("f(x, y)")
-グラフ描写
ax.plot_wireframe(X, Y, Z) plt.show()
以上をまとめて実装すれば，以下のような3次元のグラフが描画されます．
