在圆柱坐标中绘制单位矢量的堆栈 - matplotlib

Question

我有一个python程序，可以为我计算角度并将它们输出到列表中。

我想要做的是绘制一堆箭头，这些箭头是指向角度方向的单位矢量。所以我认为圆柱坐标是最好的，因为它们只有一个角坐标。

我试过pyplot.quiver，但我不认为它可以在3D中做任何事情，并且3D线图也不起作用。 （长度，高度，角度）转换为一对矢量（a，b，c），（长度* cos（角度），长度* sin（角度），高度）？

Answer 1

如果您有一个角度列表，您可以使用numpy轻松计算与这些角度相关的向量。

import numpy as np 
import matplotlib.pyplot as plt 
angles = np.random.rand(100) 

length = 1. 
vectors_2d = np.vstack((length * np.cos(angles), length * np.sin(angles))).T 

for x, y in vectors_2d: 
    plt.plot([0, x], [0, y]) 
plt.show() 

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如果你真的想在圆柱形，而不是极COORDS，然后

import numpy as np 
import matplotlib.pyplot as plt 
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D 
angles = np.random.rand(100) 

length = 1. 
heights = np.arange(len(angles)) 
vectors_3d = np.vstack((length * np.cos(angles), 
         length * np.sin(angles), 
         heights)).T 

fig = plt.figure() 
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d') 
for x, y, z in vectors_3d: 
    ax.plot([0, x], [0, y], zs=[z, z]) 
plt.show() 

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编辑：我知道如何在地块上使用pyplot.quiver来放置箭头。不过，我不认为mplot3d与quiver搭配很好。也许像@tcaswell这样的人可以帮忙解决问题。但在二维，你可以做

import numpy as np 
import matplotlib.pyplot as plt 

angles = np.random.rand(100) 
# Define coords for arrow tails (the origin) 
x0, y0 = np.zeros(100), np.zeros(100) 
# Define coords for arrow tips (cos/sin) 
x, y = np.cos(angles), np.sin(angles) 

# in case you want colored arrows 
colors = 'bgrcmyk' 
colors *= colors * (len(x0)/len(colors) + 1) 
plt.quiver(x0, y0, x, y, color=colors[:len(x0)], scale=1) #scale sets the length 
plt.show()