3D堆叠柱状图调用plt.legend()出现AttributeError错误原因解析

错误原因 #

ax.bar3d()一次性绘制多个柱子时，返回的是多个PolyCollection对象组成的元组，而非单个Artist对象。调用legend()时，Matplotlib的图例处理器错误地将这个元组当作单个PolyCollection处理，尝试访问colors.size属性——但元组没有size属性，因此抛出AttributeError。此外，默认图例逻辑本身不支持直接识别3D柱状图的批量绘制结果，即便无报错，图例也无法正常显示。

解决方案 #

方法1：手动创建图例条目 #

通过matplotlib.patches.Patch手动构建图例元素，指定对应柱状图的颜色和标签：

%matplotlib
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.patches import Patch

x = y = np.array([1, 2])

fig = plt.figure(figsize=(5, 3))
ax1 = fig.add_subplot(111, projection='3d')
# 绘制两组柱状图，保存返回的集合对象
bars_group1 = ax1.bar3d(x, y, [0,0], 0.5, 0.5, [1,1], shade=True)
bars_group2 = ax1.bar3d(x, y, [1,1], 0.5, 0.5, [1,1], shade=True)

# 从每组中取第一个柱子的颜色创建图例元素
legend_handles = [
    Patch(facecolor=bars_group1[0].get_facecolor(), label='a'),
    Patch(facecolor=bars_group2[0].get_facecolor(), label='b')
]
ax1.legend(handles=legend_handles)
plt.show()

方法2：逐个绘制并收集单个Artist #

如果需要更精细的控制，可以逐个绘制柱子，收集单个PolyCollection对象作为图例的handle：

%matplotlib
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x = y = np.array([1, 2])

fig = plt.figure(figsize=(5, 3))
ax1 = fig.add_subplot(111, projection='3d')

legend_handles = []

# 绘制第一组柱子，收集单个artist
for xi, yi, z_base in zip(x, y, [0, 0]):
    bar = ax1.bar3d(xi, yi, z_base, 0.5, 0.5, 1, shade=True)[0]
legend_handles.append(bar)

# 绘制第二组柱子，收集单个artist
for xi, yi, z_base in zip(x, y, [1, 1]):
    bar = ax1.bar3d(xi, yi, z_base, 0.5, 0.5, 1, shade=True)[0]
legend_handles.append(bar)

# 传入handle和标签创建图例
ax1.legend(handles=legend_handles, labels=['a', 'b'])
plt.show()

两种方法都能绕过bar3d返回元组导致的图例处理错误，让图例正常显示。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者gboffi