如何移除Matplotlib 3D绘图中绘图与窗口的边距以完整显示太阳系轨道

我看到你在做3D太阳系模型时遇到了轨道被左右截断的问题，而且尝试了subplots_adjust也没解决，咱们一步步来排查和修复：

首先，先揪出你代码里的一个关键错误：你的set_axis_limits方法中，设置轴范围的代码写错了！

你现在的代码是：

self.ax.set_xlim([size_koordsystem, size_koordsystem])
self.ax.set_ylim([size_koordsystem, size_koordsystem])
self.ax.set_zlim([size_koordsystem,size_koordsystem])

这相当于把x/y/z轴的上下限都设置成了同一个值（比如100），也就是说轴的范围是[100,100]，等于没有有效范围，轨道的左侧（x负方向）自然会被完全截断！

第一步：修复轴范围的错误 #

把轴范围改成从负到正的区间，这样轨道的左右两侧才能进入可视范围：

def set_axis_limits(self, size_koordsystem):
    self.ax.set_box_aspect([1, 1, 1])
    # 修正：设置从 -size 到 size 的完整范围
    self.ax.set_xlim([-size_koordsystem, size_koordsystem])
    self.ax.set_ylim([-size_koordsystem, size_koordsystem])
    self.ax.set_zlim([-size_koordsystem, size_koordsystem])
    return self.ax

第二步：解决窗口边距问题 #

你用了fig.subplots_adjust(left=0, right=1, top=1, bottom=0)但没生效，核心原因是你设置了set_box_aspect([1,1,1])（强制3D轴为正立方体），同时你的figsize是16:9的宽屏比例——Matplotlib为了保持立方体的正确比例，会自动在左右留出空白。解决这个问题有两种思路：

方案1：使用正方形的figsize

把create_fig里的figsize改成正方形，比如(10,10)，这样正立方体的3D轴可以刚好填满窗口，不会有边距：

def create_fig(self, facecolor, figsize=(10, 10)):
    self.fig = plt.figure(facecolor=facecolor, figsize=figsize)
    self.ax = self.fig.add_subplot(111, projection='3d')
    self.ax.set_facecolor(facecolor)
    return self.fig, self.ax

方案2：保持宽屏比例，调整box_aspect

如果你想保留16:9的窗口比例，可以修改set_box_aspect的参数，让3D轴的宽高比匹配窗口比例，同时调整y/z轴的范围避免球体变形：

def set_axis_limits(self, size_koordsystem):
    # 匹配16:9的窗口比例
    self.ax.set_box_aspect([16, 9, 9])
    self.ax.set_xlim([-size_koordsystem, size_koordsystem])
    # 按比例缩小y/z轴范围，保证球体不变形
    self.ax.set_ylim([-size_koordsystem*9/16, size_koordsystem*9/16])
    self.ax.set_zlim([-size_koordsystem*9/16, size_koordsystem*9/16])
    return self.ax

第三步：优化小细节 #

你在绘制行星的时候，代码里有个变量覆盖的小问题，建议重命名变量避免覆盖原列表元素：

for planet in planets:
    r_planet = planet[5] * scale_sphere
    a_planet = planet[1]
    # 重命名变量，避免覆盖原列表中的行星数据
    planet_sphere = sphere(r_planet * np.linspace(0, 2 * np.pi, 100), r_planet * np.linspace(0, np.pi, 100))
    planet_sphere.plot_sphere(ax, 4, 4, 'r', 0.5, x_offset=a_planet*scale_distance)

把这些修改整合后，你的3D太阳系就能完整显示轨道，同时窗口也不会有多余的边距了。

备注：内容来源于stack exchange，提问作者Silas