散点图中meshgrid的定义顺序及颜色数组匹配规则

核心结论 #

colo数组的排列顺序必须和meshgrid生成的X/Y/Z数组展平后的元素顺序完全一致，也就是遵循numpy默认的**C语言顺序（行优先）**来排列。

具体逻辑 #

用np.meshgrid(x,y,z)生成三维网格时，默认采用笛卡尔坐标模式（indexing='xy'），生成的X/Y/Z都是(len(y), len(x), len(z))形状的三维数组。ax.scatter(X,Y,Z)绘制时会自动把这三个三维数组展平成一维数组，展平顺序是numpy默认的C顺序——先遍历最内层维度，再依次向外层推进。

所以要让颜色和散点对应正确，最简单的操作是：

• 先把颜色数据整理成和X同形状的三维数组（比如colo_3d，形状为(6,6,6)）
• 再用colo = colo_3d.flatten()转换成一维数组，这样顺序就完全匹配网格点的顺序了

修正后的示例代码 #

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib import cm

x = [7, 8, 9, 10, 11, 12]
y = [0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9]
z = [0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6]

# 先生成和网格同形状的颜色数组，再展平
colo_3d = np.random.normal(0, 1, (len(y), len(x), len(z)))
colo = colo_3d.flatten()

X,Y,Z = np.meshgrid(x,y,z)

fig = plt.figure(figsize=(10, 10))
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')

color_map = cm.ScalarMappable(cmap=cm.Greens_r)
color_map.set_array(colo)

# 必须把colo传给c参数，固定color='green'会覆盖颜色映射，导致不生效
img = ax.scatter(X, Y, Z, marker='s', s=200, c=colo, cmap=cm.Greens_r)
plt.colorbar(color_map)

plt.show()

关键提醒 #

• 原代码里的color='green'会强制所有散点为绿色，完全覆盖颜色映射逻辑，必须改成c=colo才能让每个散点对应colo里的颜色值
• 如果你的颜色数据是按其他顺序生成的，需要先调整成(len(y), len(x), len(z))的三维结构，再展平，才能保证顺序匹配

内容的提问来源于stack exchange，提问作者eeqesri