pythonで３D可視化

Question

pythonで3次元の直方体があり、直方体のセルのそれぞれが値を持っていて、それを描写する方法はありますか？
直方体の中心から波が伝わるようなものを、できればアニメーションで作りたいと思っています。波動方程式を差分法で解くのですが描写ができない状態です。
表現が下手ですみません。

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[退会済みユーザー]

Python x Matplotlibで、3次元座標(x,y,z)上に点在する値(v)を何とかして可視化したい。値(v)は○○～○○の範囲で変動するが、値(v)の初期値は0で、初期値の場合には透過させたい。この値の用意する方法がは同方程式の差分法、ということでしょうか？

[simasimaa]

すいません、コメントに気づきませんでした。ありがとうございました。

Answer 1

pythonで3次元の直方体があり、直方体のセルのそれぞれが値を持っていて、それを描写する方法はありますか？

３次元配列に格納されたデータを視覚化したいということでしょうかね？

であれば、３次元散布図を用い、色に情報を持たせたヒートマップを描写するのが現実的ではないでしょうか。

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

# データは適当に作成
data = np.fromfunction(lambda i,j,k : (i+j+k), (10,10,10), dtype=float)

X,Y,Z = np.meshgrid(range(data.shape[0]), range(data.shape[1]), range(data.shape[2]))

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d', aspect='equal')
sc = ax.scatter(X, Y, Z, c=data, alpha=0.3, cmap='jet')
fig.colorbar(sc)
plt.show()

その気になればSurfaceを使ってキューブを描写したりイロイロできそうですが、とりあえず。

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[simasimaa]

ありがとうございます！

Answer 2

もしかしてだけど～

もしかしてだけど～

それって"wave equation" ("finite-difference methods" OR "DFM") pythonと検索するとわかっちゃうんじゃないの～

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イメージでしかつかめないような内容は、英語にしてイメージ検索すると、大体上手くいくと思います。波動方程式も差分法も分かりませんが、大体答えっぽそうなところまではたどり着けました。

Comments

[simasimaa]

x,yが値を持っていてそれをZ軸に表しているのでわなく、X,Y,Z軸のそれぞれのセルが値を持っており、初期値は全セル０で中心から円が広がっていく様子を出したいです。値が０のセルは透明にしたいです。波動方程式と書いたのがまずかったです。

[退会済みユーザー]

x,y,zそれぞれが-5～5までの範囲のグリッドで、それぞれ10x10x10の交点ごとに値vがあるようなイメージでしょうか。事実上四次元になるわけですね、magichanさんがおっしゃるように、もう一次元を「縦横高さ以外(=普通色）」を使わないと難しいですね。