python - 如何使用 Matplotlib 创建基于 RGBA 数据的彩色 3D 体积图？

Question

我想在 Matplotlib（或任何合适的替代方案）中创建一个基于 RGBA 颜色的 3D 图，类似于这个（源）：

基本思想是：

1. 拥有一个数据集，其中包含 R、G 和 B 通道的相关 alpha 值。也就是说，当 R=0 时，红色通道是透明的，当 R=1 时，红色通道是完全不透明的。
2. 叠加生成的 RGB 通道以获得图像 - 就像投影仪制作的真实图像一样，但是是 3D 的。在 2D 中我可以用 解决它pyplot.imshow，但我怎样才能在 3D 中做一些等效的事情呢？

例如，这里有一些类似于我的任意数据：

x = y = z = np.linspace(-3, 3, 200)
xx, yy, zz = np.meshgrid(x, y, z, indexing='ij')
gauss = np.exp(-(xx**2+yy**2+zz**2)/2)
red = np.sin((xx+yy) * np.pi)**2 * gauss
green = np.cos((yy+zz) * np.pi)**2 * gauss
blue = np.sin((xx+zz+0.25) * np.pi)**2 * gauss

如果这是 2D 的，我会沿着这条线做一些事情，但理想情况下颜色会混合并且不会相互重叠。（我不确定如何在没有 PIL 的情况下在 2D 中做到这一点，但这对于这个问题的核心并不重要。）

# Create R, G and B channels and add the data as alpha value
red2, green2, blue2 = red[100], green[100], blue[100]
R = np.broadcast_to([1.0, 0, 0], (*red2.shape, 3))
G = np.broadcast_to([0, 1.0, 0], (*green2.shape, 3))
B = np.broadcast_to([0, 0, 1.0], (*blue2.shape, 3))
r = np.insert(R, 3, red2, axis=-1)
g = np.insert(G, 3, green2, axis=-1)
b = np.insert(B, 3, blue2, axis=-1)

# plot everything:
plt.imshow(r, aspect='auto', origin='lower', extent=(-3,3,-3,3))
plt.imshow(g, aspect='auto', origin='lower', extent=(-3,3,-3,3))
plt.imshow(b, aspect='auto', origin='lower', extent=(-3,3,-3,3))
plt.gca().set_facecolor('black')
plt.show()

但是我怎么能在 3D 中做类似的事情呢？

标签： pythonmatplotlibplot3drgba