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  ここからは推測ですが、plot_surfaceにメッシュの3次元座標を最初の3つの引数に渡すと、例えば各メッシュを表す4角形を半分に分割して2つの三角形にし、それを平行投影のような投影計算により2Dに変換し、陰面処理を施すためにZバッファ法などを用いてプロットしているといった感じではないかと思います。pythonのmatplotlibの実装について知識がないのですが、ひょっとしてOpenGLなどのグラフィックライブラリーを使っているならメッシュからの2D変換はソフトウェアでちまちま計算しているのではなくGPUがやってくれているのかも知れません。