如何在Python的Matplotlib中绘制轴长相等的3D几何图形？

Matplotlib的3D轴默认会根据数据范围自动调整显示比例，导致视觉上轴长不等。要实现三个轴长度相等，只需在代码中添加轴比例设置即可，具体方案如下：

推荐方案（Matplotlib 3.3+版本） #

使用set_box_aspect方法直接指定三个轴的显示比例为1:1:1，这是官方推荐的3D轴等长设置方式：

def plotting(x, y, z, figname):
    fig = plt.figure(figsize = (50,50))
    ax = plt.axes(projection='3d')
    ax.grid()

    # 核心：设置X/Y/Z轴显示比例为1:1:1
    ax.set_box_aspect([1, 1, 1])

    ax.scatter(x, y, z, c = 'r', s = 50)
    ax.set_title(figname)

    ax.set_xlabel('x', labelpad=20)
    ax.set_ylabel('y', labelpad=20)
    ax.set_zlabel('z', labelpad=20)

兼容旧版本方案（Matplotlib <3.3） #

如果你的Matplotlib版本较低，set_box_aspect不可用，可以手动计算数据范围并统一各轴的显示区间：

import numpy as np

def plotting(x, y, z, figname):
    fig = plt.figure(figsize = (50,50))
    ax = plt.axes(projection='3d')
    ax.grid()

    # 计算数据的最大范围，统一各轴显示区间
    max_range = np.array([x.max()-x.min(), y.max()-y.min(), z.max()-z.min()]).max()
    x_center = x.mean()
    y_center = y.mean()
    z_center = z.mean()
    ax.set_xlim(x_center - max_range/2, x_center + max_range/2)
    ax.set_ylim(y_center - max_range/2, y_center + max_range/2)
    ax.set_zlim(z_center - max_range/2, z_center + max_range/2)

    ax.scatter(x, y, z, c = 'r', s = 50)
    ax.set_title(figname)

    ax.set_xlabel('x', labelpad=20)
    ax.set_ylabel('y', labelpad=20)
    ax.set_zlabel('z', labelpad=20)

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Urvesh