python - 球体上的颜色来描述值

Question

我有一个数据集，对于 theta 和 phi 的离散值，我有一些值。我想在一个球体上表示它，这样在球体上由极角 theta 和方位角 phi 给出的点处，颜色显示该特定值。

我怎样才能在 python 中做到这一点？

Answer 1

我认为这个 spherical harmonics example 是您所需要的。

• 最小的例子:

  from mayavi import mlab
  import numpy as np
  
  # Make sphere, choose colors
  phi, theta = np.mgrid[0:np.pi:101j, 0:2*np.pi:101j]
  x, y, z = np.sin(phi) * np.cos(theta), np.sin(phi) * np.sin(theta), np.cos(phi)
  s = x*y  # <-- colors
  
  # Display
  mlab.figure(1, bgcolor=(1, 1, 1), fgcolor=(0, 0, 0), size=(600, 500))
  mlab.mesh(x, y, z, scalars=s, colormap='Spectral')
  mlab.view()
  mlab.show()
  

• 您将需要 python2，而不是 python3。请参阅 2015 年的 thread。

• 在 Ubuntu 14.04 中我说:

  sudo apt-get install python-vtk python-scipy python-numpy
  sudo pip install mayavi
  python main.py  # After saving the code below as main.py
  

• 完整代码如下:

  # Author: Gael Varoquaux <gael.varoquaux@normalesup.org>
  # Copyright (c) 2008, Enthought, Inc.
  # License: BSD Style.
  
  from mayavi import mlab
  import numpy as np
  from scipy.special import sph_harm
  
  # Create a sphere
  r = 0.3
  pi = np.pi
  cos = np.cos
  sin = np.sin
  phi, theta = np.mgrid[0:pi:101j, 0:2 * pi:101j]
  
  x = r * sin(phi) * cos(theta)
  y = r * sin(phi) * sin(theta)
  z = r * cos(phi)
  
  mlab.figure(1, bgcolor=(1, 1, 1), fgcolor=(0, 0, 0), size=(400, 300))
  mlab.clf()
  # Represent spherical harmonics on the surface of the sphere
  for n in range(1, 6):
      for m in range(n):
          s = sph_harm(m, n, theta, phi).real
  
          mlab.mesh(x - m, y - n, z, scalars=s, colormap='jet')
  
          s[s < 0] *= 0.97
  
          s /= s.max()
          mlab.mesh(s * x - m, s * y - n, s * z + 1.3,
                    scalars=s, colormap='Spectral')
  
  mlab.view(90, 70, 6.2, (-1.3, -2.9, 0.25))
  mlab.show()
  

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• 您可以使用鼠标旋转和缩放图像。