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Python 3.x

Python 3はPythonプログラミング言語の最新バージョンであり、2008年12月3日にリリースされました。

Python

Pythonは、コードの読みやすさが特徴的なプログラミング言語の1つです。 強い型付け、動的型付けに対応しており、後方互換性がないバージョン2系とバージョン3系が使用されています。 商用製品の開発にも無料で使用でき、OSだけでなく仮想環境にも対応。Unicodeによる文字列操作をサポートしているため、日本語処理も標準で可能です。

Q&A

1回答

3557閲覧

(Python3)各ピクセルが(X,Y,Z)の座標と値で構成されている三次元行列のカラーマップ作成

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Python 3.x

Python 3はPythonプログラミング言語の最新バージョンであり、2008年12月3日にリリースされました。

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Pythonは、コードの読みやすさが特徴的なプログラミング言語の1つです。 強い型付け、動的型付けに対応しており、後方互換性がないバージョン2系とバージョン3系が使用されています。 商用製品の開発にも無料で使用でき、OSだけでなく仮想環境にも対応。Unicodeによる文字列操作をサポートしているため、日本語処理も標準で可能です。

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投稿2018/01/23 14:33

編集2022/01/12 10:55

###前提・実現したいこと
Python3.5で1つの要素が(X,Y,Z)で表される(二次元)行列、すなわち、三次元の行列のカラーマップの作成方法がわかりません。
三次元行列の各要素(各ピクセル)にX,Yの座標と値Zが格納されています。

簡単にライブラリをチェックしましたが見当たりません。
よろしくお願いします。

###発生している問題・エラーメッセージ

エラーメッセージ

###該当のソースコード

Python3

1#生データは載せられないので条件説明用のコードです。 2X=np.array([[1,2,3],[1,2,3],[1,2,3]])#各ピクセルのx座標 3Y=np.array([[1,3,5],[2,4,6],[1,3,5]])#各ピクセルのy座標 4Z=np.array([[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]])#各ピクセルの値 5XYZ=np.array([X,Y,Z], dtype=float32)#各ピクセルに座標と値が格納されている

###試したこと
seabornのheatmapなど
###補足情報(言語/FW/ツール等のバージョンなど)
Python3.5

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mkgrei

2018/01/24 04:50

イメージが湧きません。完成のイメージ図はありませんか?3次元の場合表面しか見えませんが…
guest

回答1

0

やりたいこととは異なるかもしれませんが、与えられた3次元の点群から、それに接するn(3)次多項式で近似した曲面をヒートマップする例です。

Python 3D polynomial surface fit, order dependentをほぼそのままパクって参考にしています。

Python

1 2import itertools 3import numpy as np 4 5# n(3)次多項式での補間式(係数)を算出 6def polyfit2d(x, y, z, order=3): 7 ncols = (order + 1)**2 8 G = np.zeros((x.size, ncols)) 9 ij = itertools.product(range(order+1), range(order+1)) 10 for k, (i,j) in enumerate(ij): 11 G[:,k] = x**i * y**j 12 m, _, _, _ = np.linalg.lstsq(G, z) 13 return m # 補間式(係数) 14 15# 補間式(係数)から 各格子点のz値を算出 16def polyval2d(x, y, m): 17 order = int(np.sqrt(len(m))) - 1 18 ij = itertools.product(range(order+1), range(order+1)) 19 z = np.zeros_like(x) 20 for a, (i,j) in zip(m, ij): 21 z += a * x**i * y**j 22 return z 23 24 25# N_TRAIN 個の点をランダム生成 26N_TRAIN = 100 27x = 2 * np.random.rand(N_TRAIN) - 1 # -1...+1 28y = 4 * np.random.rand(N_TRAIN) - 2 # -2...+2 29 30#z =x + y 31z = x * y 32#z = x**2 - y**2 33#z = np.sin(np.sqrt(x**2 + y**2)) # さすがにこれは多項式近似では厳しい 34 35# n(3)次多項式での補間式(係数)を算出 36N_ORDER = 3 37m = polyfit2d(x,y,z,N_ORDER) 38 39# x, y 各方向に N_MESH 個の格子点を生成 40N_MESH = 20 41xx, yy = np.meshgrid( np.linspace(x.min(), x.max(), N_MESH), 42 np.linspace(y.min(), y.max(), N_MESH)) 43 44# 補間式(係数)から 各格子点上のz値を算出 45zz = polyval2d(xx, yy, m) 46 47import matplotlib.pyplot as plt 48from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D 49 50fig = plt.figure() 51ax = Axes3D(fig) 52 53# 補間結果の曲面 54ax.plot_surface(xx,yy,zz, cmap='Reds', alpha=0.9) 55 56# 元データの点群 57ax.scatter(x,y,z) 58 59plt.show()

イメージ説明

投稿2018/01/29 07:02

can110

総合スコア38233

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