Matplotlib’in Yüzey Grafikleriyle 3B Veri Görselleştirmesinde Ustalaşma

1. Ortamınızı Kurma
2. Temel Bir Yüzey Grafiği Oluşturma
3. Yüzey Grafiğinizi Özelleştirme
   • Renk Haritaları
   • Kontur Çizgileri
   • Aydınlatma ve Örgü Yoğunluğu
   • Tel Kafes Grafikleri
   • Etiketler ve Başlıklar
4. Gelişmiş Örnekler ve Veri İşleme
5. Yaygın Sorunların Giderilmesi

Ortamınızı Kurma

Çarpıcı 3B görselleştirmelerin oluşturulmasına dalmadan önce, gerekli kütüphanelerin kurulu olduğundan emin olun. Matplotlib ve NumPy’yi kurmak için pip kullanın:

pip install matplotlib numpy

Temel Bir Yüzey Grafiği Oluşturma

Herhangi bir yüzey grafiğinin temeli, bir veri noktası ızgarasında yatmaktadır. Bu ızgarayı oluşturmak için NumPy’nin `meshgrid`’ini kullanacağız ve ardından her noktadaki Z değerlerini (yükseklik) belirlemek için bir fonksiyon tanımlayacağız.

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D

# Izgarayı oluştur
x = np.arange(-5, 5, 0.25)
y = np.arange(-5, 5, 0.25)
X, Y = np.meshgrid(x, y)

# Z değerlerini tanımla (örnek: bir paraboloit)
R = np.sqrt(X**2 + Y**2)
Z = np.sin(R)

# Şekil ve eksen nesnesini oluştur
fig = plt.figure(figsize=(10, 8))  # Daha iyi görüntüleme için şekil boyutu artırıldı
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')

# Yüzeyi çiz
surf = ax.plot_surface(X, Y, Z, cmap='viridis')  # Bir renk haritası kullanarak

# Bir renk çubuğu ekle
fig.colorbar(surf, shrink=0.5, aspect=5)

# Etiketleri ve başlığı ayarla
ax.set_xlabel('X')
ax.set_ylabel('Y')
ax.set_zlabel('Z')
ax.set_title('sin(√(X² + Y²)) Yüzey Grafiği')

# Grafiği göster
plt.show()

Bu, bir renk haritası ve renk çubuğu kullanarak geliştirilmiş netliğe sahip bir yüzey grafiği oluşturur.

Yüzey Grafiğinizi Özelleştirme

Matplotlib, görselleştirmenizi özelleştirmek için kapsamlı özelleştirme seçenekleri sunar:

Renk Haritaları

`cmap` bağımsız değişkenini kullanarak renk şemasını kontrol edin. ‘plasma’, ‘magma’, ‘inferno’, ‘cividis’ ve ‘coolwarm’ gibi seçenekleri keşfedin.

ax.plot_surface(X, Y, Z, cmap='plasma')

Kontur Çizgileri

Belirli Z değer aralıklarını vurgulamak için kontur çizgilerini üst üste bindirin. `offset` parametresi, kontur çizgileri için Z seviyesini ayarlar.

ax.contour(X, Y, Z, offset=-1, cmap='viridis')

Aydınlatma ve Örgü Yoğunluğu

Yüzey örgüsünün yoğunluğunu kontrol etmek için `rstride` ve `cstride`’ı ayarlayın. Daha yüksek değerler daha pürüzsüz yüzeyler üretir ancak ayrıntıları kaybedebilir.

ax.plot_surface(X, Y, Z, cmap='viridis', rstride=2, cstride=2)

Tel Kafes Grafikleri

Farklı bir bakış açısı için, yüzeyi bir tel kafes olarak gösterin:

ax.plot_wireframe(X, Y, Z, color='black')

Etiketler ve Başlıklar

Veri yorumlaması için açık etiketler ve başlıklar çok önemlidir.

ax.set_xlabel('X Ekseni Etiketi')
ax.set_ylabel('Y Ekseni Etiketi')
ax.set_zlabel('Z Ekseni Etiketi')
ax.set_title('Açıklayıcı Grafik Başlığı')

Gelişmiş Örnekler ve Veri İşleme

İki değişkenin herhangi bir fonksiyonunu görselleştirmek için bu kodu uyarlayın. X, Y ve Z dizilerinizi oluşturmak için pandas gibi kütüphaneler kullanarak dosyalardan (CSV, metin vb.) veri içe aktarın.

Yaygın Sorunların Giderilmesi

* **Veri şekli:** X, Y ve Z dizilerinin uyumlu boyutlarda olduğundan emin olun.
* **İçe aktarma ifadeleri:** Doğru içe aktarımlardan emin olun (`matplotlib.pyplot`, `numpy`, `mpl_toolkits.mplot3d`).
* **Projeksiyon:** Alt grafik projeksiyonunun ‘3d’ olarak ayarlandığını doğrulayın.