如何设置matplotlib bar3d()的阴影投射面？

好问题！matplotlib的bar3d()默认的阴影机制确实比较死板，没法直接指定阴影投射面，但咱们有几种变通方法来解决顶部被阴影覆盖、文本看不清的问题，下面给你详细说说：

默认情况下，bar3d()的shadow=True参数只是给条形的底部和侧面添加固定的阴影效果，没法直接选择投射面，但我们可以通过以下几种方式实现类似需求：

1. 用LightSource自定义面颜色，精准控制光照/阴影区域 #

LightSource确实能帮我们实现更灵活的光照效果，虽然bar3d()不直接支持传入LightSource，但我们可以手动计算每个面的颜色，让顶部保持明亮，侧面/底部呈现阴影感。

具体思路是：创建一个光源对象，调整光照的方位角和高度角，然后给条形的六个面（左、右、前、后、底、顶）分别设置不同的亮度——把顶面设为最亮，其他面根据光照方向设置较暗的阴影色。

示例代码：

import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
from matplotlib.colors import LightSource

# 准备测试数据
x_coords = [0, 1, 2]
y_coords = [0, 1, 2]
z_base = [0, 0, 0]
widths = [0.8, 0.8, 0.8]
depths = [0.8, 0.8, 0.8]
heights = [3, 5, 4]

# 初始化3D绘图环境
fig = plt.figure(figsize=(8,6))
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')

# 创建光源，调整azdeg（方位角）和altdeg（高度角）让顶部受光充足
light_source = LightSource(azdeg=135, altdeg=45)
base_color = '#1f77b4'  # 条形的基础颜色

# 定义六个面的颜色：左、右、前、后、底、顶
# 顶面设置最大亮度，其他面降低亮度模拟阴影
face_colors = [
    light_source.shade(base_color, fraction=0.2),  # 左面
    light_source.shade(base_color, fraction=0.3),  # 右面
    light_source.shade(base_color, fraction=0.2),  # 前面
    light_source.shade(base_color, fraction=0.3),  # 后面
    light_source.shade(base_color, fraction=0.1),  # 底面（最暗）
    light_source.shade(base_color, fraction=1.0)   # 顶面（最亮，无阴影）
]

# 绘制3D条形图，使用自定义面颜色
ax.bar3d(x_coords, y_coords, z_base, widths, depths, heights, facecolors=face_colors)

# 添加顶部文本，确保清晰可见
for x, y, h in zip(x_coords, y_coords, heights):
    ax.text(x + widths[0]/2, y + depths[0]/2, h, f'{h}', 
            ha='center', va='center', fontweight='bold', fontsize=10)

# 调整视角让效果更直观
ax.view_init(elev=30, azim=45)

plt.tight_layout()
plt.show()

2. 调整视角避开阴影遮挡 #

如果不想自定义颜色，也可以通过调整3D轴的视角（elev和azim参数），让条形顶部尽可能朝向镜头，减少阴影对顶部文本的遮挡。比如把elev（仰角）调大一些：

ax.view_init(elev=45, azim=30)

3. 关闭默认阴影，手动绘制定向阴影 #

如果需要更精准的阴影投射方向，可以关闭bar3d()的默认阴影，然后手动绘制一个稍微偏移的深色条形作为阴影（比如只给侧面添加阴影），这种方法更繁琐，但灵活性最高。

比如，先绘制一个深色的、稍微偏移的“阴影条形”，再绘制正常的条形：

# 绘制阴影（稍微向下、向左偏移）
ax.bar3d([x+0.05 for x in x_coords], [y+0.05 for y in y_coords], z_base, 
         widths, depths, heights, color='#666666', alpha=0.3)
# 绘制正常条形
ax.bar3d(x_coords, y_coords, z_base, widths, depths, heights, color='#1f77b4')

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Sandbo