Matplotlibで3Dパッチコレクションをプロットする方法

matplotlibで3Dパッチコレクションをプロットする手順

matplotlibで3Dパッチコレクションをプロットするには、以下の手順に従います。

• 図のサイズを設定し、サブプロット間およびその周囲の余白（パディング）を調整します。
• 新しい図を作成するか、既存の図をアクティブにします。
• 現在のAxesを取得し、投影法（projection）を「3d」に設定します。
• ["x", "y", "z"] のリストを反復処理しながら、pathpatch_2d_to_3d() メソッドを使用して Circle パッチを PathPatch3D オブジェクトへ変換します。これにより、2Dのパッチを3D空間上の任意の平面に配置できるようになります。
• 図を表示するには、show() メソッドを呼び出します。

コード例

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

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

fig = plt.figure()
ax = fig.gca(projection='3d')

for i in ["x", "y", "z"]:
    cir = Circle((0.5, 0.5), 0.2, color='red')
    ax.add_patch(cir)
    art3d.pathpatch_2d_to_3d(cir, z=0, zdir=i)

plt.show()

実行結果

上記のコードを実行すると、x・y・zの各平面上に赤い円が配置された3Dプロットが表示されます。

補足： matplotlibの新しいバージョンでは fig.gca(projection='3d') は非推奨となっているため、代わりに ax = fig.add_subplot(111, projection='3d') を使用することが推奨されます。また、zdir 引数に "x"、"y"、"z" を指定することで、それぞれ yz平面、zx平面、xy平面に対してパッチを配置できます。この手法は、円以外にも長方形や多角形など、さまざまな2Dパッチを3D空間に組み込みたい場合に応用できます。