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jared
Asked: 2025-04-04 00:02:50 +0800 CST

Gerando um mapa de superfície polar discreto em coordenadas cartesianas

  • 772

Gostaria de gerar um gráfico de superfície com células discretas em forma de arco em um plano cartesiano 2D. Consigo obter resultados decentes plotando um gráfico de superfície 3D (usando plot_surface) e visualizando-o de cima, mas o matplotlib pode ser um pouco exigente com 3D, então prefiro fazer isso em 2D. Também posso obter resultados semelhantes usando pcolormeshum gráfico polar, mas, novamente, quero um plano cartesiano 2D. Como posso fazer isso no matplotlib?

ERM:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

r = np.linspace(2, 5, 25)
theta = np.linspace(0, np.pi, 25)
R, Theta = np.meshgrid(r, theta)

X = R*np.cos(Theta)
Y = r*np.sin(Theta)
U = R*np.cos(Theta)*np.exp(R*Theta/500)

fig, ax = plt.subplots(figsize=(8,6), subplot_kw={"projection":"3d"})
surf = ax.plot_surface(X, Y, U, cmap="viridis", rstride=1, cstride=1)
ax.view_init(elev=90, azim=-90)
ax.set_proj_type("ortho")
ax.zaxis.line.set_lw(0.)
ax.set_zticks([])
ax.set_aspect("equalxy")
fig.colorbar(surf, shrink=0.5, aspect=5)
fig.tight_layout()

fig, ax = plt.subplots(figsize=(8,6), subplot_kw={"projection":"polar"})
ax.pcolor(Theta, R, U, shading="nearest")
ax.set_xlim(0, np.pi)
ax.grid(False)
fig.tight_layout()

Versão do gráfico 3D:

Versão do gráfico polar 2D:

python

1 respostas

  1. Best Answer

    Uma solução poderia ser montar o gráfico a partir de pedaços de cunha.

    insira a descrição da imagem aqui

    import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.patches import Wedge
from matplotlib.collections import PatchCollection


r = np.linspace(2, 5, 25)
theta = np.linspace(0, np.pi, 25)

r_mid = 0.5 * (r[:-1] + r[1:])
theta_mid = 0.5 * (theta[:-1] + theta[1:])

R, Theta = np.meshgrid(r_mid, theta_mid)
U = R * np.cos(Theta) * np.exp(R * Theta / 500)

patches = []
color = []

for i in range(len(theta) - 1):
    for j in range(len(r) - 1):
        t0, t1 = np.degrees(theta[i]), np.degrees(theta[i+1])   #angle bounds in degrees
        r0, r1 = r[j], r[j+1]       #radial bounds

        wedge = Wedge(center=(0, 0), r=r1, theta1=t0, theta2=t1, width=r1 - r0)
        patches.append(wedge)
        color.append(U[i, j])      #coloring


fig, ax = plt.subplots(figsize=(8, 6))
collection = PatchCollection(patches, array=np.array(color), cmap='viridis', edgecolor=None)
ax.add_collection(collection)

ax.set_xlim(-5.5, 5.5)
ax.set_ylim(-0.5, 5.5)
ax.set_aspect('equal')

ax.spines['top'].set_visible(False)
ax.spines['right'].set_visible(False)
ax.spines['bottom'].set_color('black')
ax.spines['left'].set_color('black')

fig.colorbar(collection, ax=ax, shrink=0.5)

plt.tight_layout()
plt.show()
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