14 feb. 2013

Graficar una función de 2 variables con matplotlib

Este artículo se basa en el artículo en Ingles "How to plot a function of two variables with matplotlib" .

Se tendrá 2 gráficas de una función de 2 variables, la primera será la gráfica de intensidad y la segunda gráfica será una gráfica 3D.

A continuación se muestra el código:

#!/usr/bin/env python



#De numpy se explorta arange y exp

from numpy import exp,arange

#De pylab se importa meshgrid, cm, imshow, contour, clabel, clorbar, axis, title y show

from pylab import meshgrid,cm,imshow,contour,clabel,colorbar,axis,title,show





from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D

from matplotlib import cm

from matplotlib.ticker import LinearLocator, FormatStrFormatter

import matplotlib.pyplot as plt



#Se define la funcion que se va a graficar

def z_func(x,y):

    return (1-(x**2+y**3))*exp(-(x**2+y**2)/2)



def graficaIntencidad(Z):

    #Se dibuja la funcion

    im = imshow(Z,cmap=cm.RdBu)

    

    #Se agrega el contorno de lineas con sus etiquetas

    cset = contour(Z,arange(-1,1.5,0.2),linewidths=2,cmap=cm.Set2)

    clabel(cset,inline=True,fmt='%1.1f',fontsize=10)

    

    #Se agrega la barra de colores a la derecha

    colorbar(im)

    

    #Se crea el titulo de la grafica con estilo latex

    title('$z=(1-x^2+y^3) e^{-(x^2+y^3)/2}$')

    #Se muestra la grafica

    show()



def grafica3D(X,Y,Z):

    fig = plt.figure()

    ax = fig.gca(projection='3d')

    surf = ax.plot_surface(X, Y, Z, rstride=1, cstride=1,

                           cmap=cm.RdBu,linewidth=0, antialiased=False)

    

    ax.zaxis.set_major_locator(LinearLocator(10))

    ax.zaxis.set_major_formatter(FormatStrFormatter('%.02f'))

    fig.colorbar(surf, shrink=0.5, aspect=5)

    plt.show()



if __name__ == '__main__':

    #rango de valores para x y y.

    x = arange(-3.0,3.0,0.1)

    y = arange(-3.0,3.0,0.1)

    

    #Se define la grilla de puntos

    X,Y = meshgrid(x, y)

    #Se evalua la funcion segun los valores de X y Y

    Z = z_func(X, Y)

    

    graficaIntencidad(Z)

    grafica3D(X,Y,Z)

Al ejecutar el script se mostrará la primera gráfica, al cerrarla aparecerá la segunda gráfica.

La gráfica de intensidad se muestra a continuación:

La gráfica 3D se muestra a continuación:

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