如何使用Matplotlib在XY平面绘制z=0的等高线图？

要在XY平面（z=0处）绘制z=0对应的等高线，你需要调整matplotlib中contour方法的参数，指定投影平面和目标等高线层级，修改后的代码如下：

方案1：同时显示3D曲面与XY平面上的等高线 #

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def f(x,y):
    return x**2 + y**2

x = np.linspace(-10,10,100)
y = np.linspace(-10,10,100)
X,Y = np.meshgrid(x,y)
Z = f(X,Y)

fig = plt.figure()
ax = plt.axes(projection='3d')
# 保留3D曲面绘制
ax.plot_surface(X, Y, Z, cmap="autumn_r", rstride=1, cstride=1)
# 在z=0的XY平面绘制z=0的等高线
ax.contour(X, Y, Z, levels=[0], cmap="autumn_r", linestyles="solid", zdir='z', offset=0)
plt.show()

方案2：仅显示XY平面上的等高线 #

如果不需要展示3D曲面，直接去掉plot_surface代码即可：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def f(x,y):
    return x**2 + y**2

x = np.linspace(-10,10,100)
y = np.linspace(-10,10,100)
X,Y = np.meshgrid(x,y)
Z = f(X,Y)

fig = plt.figure()
ax = plt.axes(projection='3d')
# 仅在z=0的XY平面绘制z=0的等高线
ax.contour(X, Y, Z, levels=[0], cmap="autumn_r", linestyles="solid", zdir='z', offset=0)
# 调整坐标轴范围让视图更清晰
ax.set_zlim(-1, 1)
plt.show()

关键参数说明 #

• levels=[0]：明确指定只绘制函数值等于0的等高线，替代默认的10条自动生成的等高线
• zdir='z'：指定将等高线投影到z轴方向的平面上
• offset=0：设置投影平面的z坐标为0，也就是XY平面的位置

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Ian Aragão