如何使用Matplotlib在Python中制作魔方并设置各面独立颜色

你的代码目前是给整个x层设置统一颜色，但Matplotlib的voxels函数中，facecolors参数需要针对每个立方体的六个面分别指定颜色，正确的维度应该是 (nx, ny, nz, 6, 4)，其中6对应六个面的固定顺序：x-（左）、x+（右）、y-（下）、y+（上）、z-（后）、z+（前）。

下面是修正后的代码，实现标准魔方的颜色设置：

import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
import numpy as np

# 魔方尺寸：3x3x3
size = 3
data = np.ones((size, size, size))
alpha = 0.9

# 定义魔方六个面的标准颜色（RGBA）
face_colors = {
    'x-': [0, 1, 0, alpha],   # 左面：绿色
    'x+': [0, 0, 1, alpha],   # 右面：蓝色
    'y-': [1, 1, 1, alpha],   # 下面：白色
    'y+': [1, 1, 0, alpha],   # 上面：黄色
    'z-': [1, 0.5, 0, alpha], # 后面：橙色
    'z+': [1, 0, 0, alpha]    # 前面：红色
}

# 初始化facecolors数组，默认用灰色填充内部面
colors = np.full((size, size, size, 6, 4), [0.5, 0.5, 0.5, alpha])

# 给魔方的外表面设置对应颜色
# 左面（x=0的所有立方体的x-面）
colors[0, :, :, 0] = face_colors['x-']
# 右面（x=2的所有立方体的x+面）
colors[2, :, :, 1] = face_colors['x+']
# 下面（y=0的所有立方体的y-面）
colors[:, 0, :, 2] = face_colors['y-']
# 上面（y=2的所有立方体的y+面）
colors[:, 2, :, 3] = face_colors['y+']
# 后面（z=0的所有立方体的z-面）
colors[:, :, 0, 4] = face_colors['z-']
# 前面（z=2的所有立方体的z+面）
colors[:, :, 2, 5] = face_colors['z+']

fig = plt.figure(figsize=(8, 8))
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')

# 绘制魔方，edgecolors设置为灰色区分小立方体
ax.voxels(data, facecolors=colors, edgecolors='grey')

# 调整视角，让魔方显示更清晰
ax.view_init(elev=30, azim=45)
plt.show()

关键说明： #

• facecolors的维度必须是 (nx, ny, nz, 6, 4)，最后一维是RGBA颜色值
• 六个面的顺序是固定的，必须严格对应：x-、x+、y-、y+、z-、z+
• 通过索引定位到魔方的外表面层，给对应立方体的对应面赋值颜色
• 内部面可以保留默认灰色，也可以根据需求调整

内容的提问来源于stack exchange，提问作者jacob_a26