Python'da 3D Grafik Oluşturma İçin Matplotlib Kullanımı

Adı : Python'da 3D Grafik Oluşturma İçin Matplotlib Kullanımı

Python'da 3D grafik oluşturma için kullanabileceğimiz en popüler kütüphanelerden biri Matplotlib'dir. Matplotlib, Python'da grafik çizmek için kullanılan bir kütüphanedir ve birçok çeşitli görselleştirme seçeneği sunar. Matplotlib, bilimsel araştırmalarda, veri analizlerinde, öğrenme yapay zeka ve veri görselleştirmede yaygın olarak kullanılmaktadır.
Daha önceden Matplotlib ile 2D grafikler çizebildiğimizi biliyoruz. Ancak, 3D grafikler için farklı bir yaklaşım gerekiyor. Matplotlib, 3D grafikler oluşturmak için 'mplot3d' adlı bir alt paket içerir. Bu paket, 3D giriş verilerini kullanarak birçok farklı grafik çeşidi oluşturabilme özelliği sunar.
Temel olarak bir 3D grafik oluşturmak, x, y ve z bileşenlerini koordinat düzleminde tanımlamak ve grafik özelliklerini ayarlamaktan oluşur. Şimdi de 3D grafik oluşturmak için Matplotlib kullanımına dair örnekleri inceleyelim:
Örnek 1: Basit bir çubuk grafik
```
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits import mplot3d
fig = plt.figure()
ax = plt.axes(projection ='3d')
x = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
y = [5,6,2,3,13,4,1,2,4,8]
z = [2,3,3,3,5,7,9,11,19,18]
ax.bar3d(x, y, z, 0.5, 0.5, z, color ='maroon')
ax.set_title('3D Bar Graph')
plt.show()
```
Bu örnekte, 'bar3d' fonksiyonu kullanılarak basit bir 3D bar grafiği oluşturulmuştur. x, y ve z değerleri, çubukların koordinatları olarak kullanılmıştır. Grafiğin boyutunu belirlemek için 0.5 değeri kullanılmıştır. Renk olarak, maroon kullanılmıştır.
Örnek 2: Liner bir yüzey grafiği
```
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits import mplot3d
fig = plt.figure()
ax = plt.axes(projection ='3d')
def f(x, y):
return np.sin(np.sqrt(x ** 2 + y ** 2))
x = np.linspace(-6, 6, 30)
y = np.linspace(-6, 6, 30)
X, Y = np.meshgrid(x, y)
Z = f(X, Y)
ax.plot_surface(X, Y, Z, cmap ='viridis')
ax.set_title('3D Surface graph')
plt.show()
```
Bu örnekte, bir yüzey grafiği oluşturulmuştur. 'f' fonksiyonu, x ve y girişlerinin sinüslerinin kareköküne uygulanmasıyla hesaplanır ve bir z değeri döndürür. 'meshgrid' fonksiyonu kullanılarak x ve y bileşenleri için bir koordinat düzeni oluşturulur. Bu ardından 'plot_surface' fonksiyonu kullanılarak 3D yüzey grafiği çizilir.
Örnek 3: Kabarcıklar (scatter plot)
```
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits import mplot3d
fig = plt.figure()
ax = plt.axes(projection ='3d')
x = np.random.randint(0, 100, 50)
y = np.random.randint(0, 100, 50)
z = np.random.randint(0, 100, 50)
c = np.random.randint(0, 100, 50)
ax.scatter(x, y, z, c=c, marker ='o')
ax.set_title('3D Bubble Chart')
plt.show()
```
Bu örnekte, 'scatter' fonksiyonu kullanılarak bir kabarcık grafiği oluşturulmuştur. x, y ve z girdileri, her bir küçük kabarcık için koordinatları belirtirken, 'c' değişkeni her nokta için bir renk kodu belirtir. İsteğe göre 'marker' parametresi kullanılarak kabarcık (noktalar) simgeleri değiştirilebilir.
Sık sorulan sorular:
1. Matplotlib'in 3D grafikler için avantajı nedir?
Matplotlib, bilimsel araştırmalarda, veri analizlerinde, öğrenme yapay zeka ve veri görselleştirmede yaygın olarak kullanılmaktadır ve birçok farklı 3D grafik oluşturma seçeneği sunar. Grafik ayarları da özelleştirilebilir ve kolayca değiştirilebilir.
2. Bir 3D grafik oluşturmak için nelere ihtiyacımız var?
3D grafik oluşturmak için x, y ve z bileşenleri koordinat düzleminde tanımlanmalıdır. Matplotlib içinde, 'mplot3d' adlı alt paketi kullanarak farklı 3D grafik türleri oluşturabiliriz.
3. Hangi Matplotlib fonksiyonları 3D grafik oluşturmak için kullanılır?
Matplotlib içinde birçok fonksiyon 3D grafik oluşturmak için kullanılabilir. Örneğin, 'bar3d' fonksiyonu kullanılarak çubuk grafikler oluşturulabilirken, 'plot_surface' fonksiyonu kullanılarak yüzey grafikleri çizilebilir. 'scatter' fonksiyonu ise kabarcıklı grafikler oluşturmak için kullanılır.