Python Matplotlibのサーフェスプロットで色を変更し、グリッド線を追加する方法

PythonのMatplotlibで作成した3Dサーフェスプロット（曲面図）の色を変更し、メッシュ状のグリッド線を追加したい場合、以下の手順で実現できます。

実装手順

• 図のサイズを設定し、サブプロット間および周囲の余白（パディング）を調整します。

• numpyを使用して、x、y、hのデータポイントを生成します。

• plt.figure()で新しい図を作成するか、既存の図をアクティブにします。

• 手順3で作成したfigureから、3D用のAxesオブジェクトを取得します。

• plot_surface()を使って、面の色・エッジの色・線幅を指定したサーフェスプロットを作成します。ここでは面をオレンジ系の色（orangered）、エッジを黄色に設定することで、格子状のグリッド線が視覚的に強調されます。

コード例

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

plt.rcParams["figure.figsize"] = [7.50, 3.50]
plt.rcParams["figure.autolayout"] = True

x = np.arange(-5, 5, 0.25)
y = np.arange(-5, 5, 0.25)

x, y = np.meshgrid(x, y)
h = np.sin(x)*np.cos(y)

fig = plt.figure()

ax = Axes3D(fig)
ax.plot_surface(x, y, h, rstride=10, cstride=10, color='orangered', edgecolors='yellow', lw=0.6)

plt.show()

解説

このコードでは、np.meshgrid()によって生成した2次元グリッド上で sin(x) * cos(y) の値を計算し、波打つような3D曲面を描画しています。

ポイントとなる引数は以下の通りです。

• rstride / cstride: 行方向・列方向の描画間隔を指定します。値を大きくするとメッシュが粗くなり、グリッド線がはっきりと見えます。

• color: 曲面自体の塗りつぶし色を指定します（ここでは 'orangered'）。

• edgecolors: 各面の境界線（グリッド線）の色を指定します（ここでは 'yellow'）。この色のコントラストにより、グリッド線が明瞭に表示されます。

• lw: エッジ線の太さ（linewidth）です。細すぎると見えにくいため、0.6程度が視認性に適しています。

なお、最近のMatplotlibバージョンでは Axes3D(fig) の代わりに fig.add_subplot(projection='3d') を使う方法が推奨されています。

出力結果