Trăn cực 3d

Một điểm trong tọa độ cực được biểu diễn dưới dạng [r, theta]. Ở đây, r là khoảng cách của nó từ gốc tọa độ và theta là góc mà r phải được đo từ gốc tọa độ. Bất kỳ hàm toán học nào trong hệ tọa độ Descartes cũng có thể được vẽ bằng tọa độ cực.  

mô-đun cần thiết

• Matplotlib. Matplotlib là một thư viện Python toàn diện để tạo các sơ đồ và trực quan hóa tĩnh và tương tác. Để cài đặt mô-đun này, hãy nhập lệnh bên dưới trong thiết bị đầu cuối

pip install matplotlib

• Nặng nề. Numpy là thư viện cốt lõi cho tính toán mảng trong Python. Để cài đặt mô-đun này, hãy nhập lệnh bên dưới trong thiết bị đầu cuối

pip install numpy

• môn Toán. toán học là một mô-đun tích hợp được sử dụng để thực hiện các tác vụ toán học khác nhau.  

matplotlib. mô-đun pyplot chứa một hàm polar[], có thể được sử dụng để vẽ các đường cong trong tọa độ cực

cú pháp. matplotlib. pyplot. cực[theta, r, **kwargs]

Thông số

• theta – góc
• r – khoảng cách

Cách tiếp cận

Trong mỗi ví dụ dưới đây,

• Một danh sách các giá trị radian được tạo ra. Các giá trị này bao trùm miền của hàm tương ứng
• Ứng với mỗi giá trị radian, theta, một giá trị r tương ứng được tính theo công thức riêng cho từng đường cong

1. Vòng tròn. Đường tròn là hình gồm tất cả các điểm trên mặt phẳng cách tâm một khoảng [bán kính] cho trước. Do đó, r là một giá trị không đổi bằng bán kính

Thí dụ

Python3

pip install numpy

pip install numpy

pip install numpy

pip install numpy

pip install numpy

pip install numpy

pip install numpy

pip install numpy

pip install numpy

pip install numpy

pip install numpy

pip install numpy

pip install numpy

pip install numpy

pip install numpy

pip install numpy

pip install numpy

pip install numpy

pip install numpy

pip install numpy

pip install numpy

pip install numpy

pip install numpy

pip install numpy

pip install numpy

pip install numpy

pip install numpy

pip install numpy

pip install numpy

Matplotlib cho phép chúng ta vẽ đồ thị ở cả hai và ba chiều. Nó cũng cho phép chúng ta vẽ đồ thị theo các loại đồ thị khác nhau, chẳng hạn như hệ tọa độ hình chữ nhật. Bài viết này sẽ giải thích cách vẽ các đồ thị vùng cực trong không gian ba chiều

Biểu đồ cực được sử dụng rộng rãi trong toán học, vật lý, kỹ thuật điện, v.v.

Điều kiện tiên quyết

Trước khi tiếp tục với các mã, chúng tôi thực sự khuyên người dùng nên biết biểu đồ cực ba chiều. Lý thuyết liên quan đến điều tương tự là rất lớn và nằm ngoài phạm vi của bài viết này. Chúng tôi khuyên người đọc trước tiên hãy xem qua các liên kết sau và hiểu hệ tọa độ cực ba chiều

• https. // vi. wikipedia. org/wiki/Cylindrical_coordinate_system
• https. // vi. wikipedia. org/wiki/Spherical_coordinate_system

Bạn cũng phải cài đặt matplotlib và thư viện numpy trên máy làm việc cục bộ

Đối với PowerShell mở tương tự nếu bạn đang ở trong windows hoặc bash terminal nếu bạn đang ở macOS

pip install numpy

Vẽ một ô địa cực 3D trong Matplotlib

Giả sử bạn đã xem qua các bài viết, giờ chúng ta có thể viết mã và hiển thị biểu đồ cực ba chiều. Chúng ta cần xác định các giá trị như theta, radius, phi, v.v. , để vẽ biểu đồ cực trong không gian ba chiều

Ví dụ 1]

pip install numpy

đầu ra

Giải trình

1. Trước tiên, chúng tôi đã nhập các thư viện trong mã bằng cách sử dụng câu lệnh nhập của python. Chúng tôi cũng có thể nhập các thư viện ở bất kỳ đâu trong mã, nhưng cách tốt nhất là nhập chúng ở đầu mã
2. Tiếp theo, chúng tôi đã tạo một hàm do người dùng định nghĩa có tên là three_ dimensions_plot[]. Đây là một chức năng void; . Hàm nhận hai tham số là theta và phi. Trong hàm, trước tiên chúng tôi tạo lưới lưới từ hai giá trị từ theta và phi bằng cách sử dụng hàm meshgrid[] của matplotlib. Chúng tôi đã chuyển các giá trị của theta và phi cho hàm làm đối số. Đây là một bước quan trọng để phù hợp với dữ liệu để vẽ các điểm dữ liệu dưới dạng một biểu đồ cực
3. Tiếp theo, chúng tôi đã tạo các điểm dữ liệu cho trục x, y và y từ các giá trị của phi và theta bằng thư viện numpy của python. Sau đó, chúng tôi đã tạo đối tượng hình bằng cách sử dụng hàm figure[]. Chúng tôi đã chỉ định kích thước của hình bằng thuộc tính figsize. Tiếp theo, chúng tôi đã tạo đối tượng trục bằng hàm add_subplot[]. Chúng tôi đã chuyển đối số có tên là projector=”3d” để xác định rằng chúng tôi muốn có một biểu đồ ba chiều
4. Tiếp theo, chúng tôi vẽ biểu đồ bằng cách sử dụng rìu. hàm plot_surface[]. Trước tiên, chúng tôi đã chuyển các giá trị của x, y và z làm đối số. Chúng tôi đã chỉ định màu với thuộc tính cmap. Chúng tôi cũng đã chỉ định băng thông với thuộc tính băng thông. Chúng tôi đặt khử răng cưa thành True. Nếu đặt thành false, hình vẽ sẽ không mượt mà. Chúng tôi cũng đã chỉ định cường độ của màu bằng thuộc tính alpha
5. Sử dụng hàm title[], chúng tôi đã chỉ định tiêu đề của hàm. Chúng tôi đã hiển thị cốt truyện bằng chức năng title[]
6. Tiếp theo, chúng ta tạo hàm main[]. Trong chức năng này, chúng tôi đã xác định các điểm dữ liệu cho theta và phi. Chúng tôi đã làm điều này bằng cách sử dụng các chức năng thư viện numpy. Chúng tôi đã gọi hàm three_ dimensions_plot[] để vẽ biểu đồ
7. Cuối cùng, chúng tôi đã khai báo hàm main[] làm mã điều khiển chính của chương trình bằng cách sử dụng các dòng mã sau

nếu __name__ == “__main__”

chính[]

Kiểm tra điều này. Có một hướng dẫn đầy đủ về Matplotlib Polar Plot nếu bạn muốn biết thêm về các ô cực trong thư viện Matplotlib

Sự kết luận

Trong bài viết này, chúng ta đã thảo luận về cách vẽ đồ thị tọa độ cực trong không gian ba chiều. Chúng tôi đã sử dụng hàm plot_surface[] để vẽ đồ thị tương tự. Chúng tôi sử dụng các lô như vậy trong lĩnh vực toán học, kỹ thuật, v.v.

Chúng tôi thực sự khuyên người dùng nên tra cứu tài liệu python matplotlib để hiểu thêm về chủ đề này