Matplotlib 3D plot zorder问题

最近在使用Matplotlib模块中的3D作图时，遇到了一个zorder（层次）问题，这里整理一下自己的思路和解决方案。

Matplotlib 3D plot概述

Matplotlib中的mplot3d模块提供了丰富的3D绘图功能，可以用于可视化数据。在创建3D plot时，需要使用mplot3d模块中的Axes3D类，它继承了matplotlib.axes.Axes类，并增加了3D特有的方法和属性。

使用方法如下：

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

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')

其中，111代表绘图区域，projection=’3d’表示使用3D投影。

现在我们来看一个简单的3D plot例子。假设我们有一组随机生成的数据作为例子：

import numpy as np

x = np.random.normal(size=500)
y = np.random.normal(size=500)
z = np.random.normal(size=500)

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
ax.scatter(x, y, z)
plt.show()

这段代码会生成一个随机的3D散点图

zorder问题

zorder代表图层的顺序，越大代表在更高的图层上。对于2D plot，zorder默认是1，即最上面一层。但在3D plot中，zorder的默认值不是1，而是’2.5’。这导致了第一层的图形完全被遮挡。

如下所示的代码中，我们使用了两种颜色来绘制不同分布的数据，但图像并不能按照我们预期的层次显示。

colors = np.random.choice(['g', 'b'], size=500)
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
ax.scatter(x[colors=='g'], y[colors=='g'], z[colors=='g'], color='g')
ax.scatter(x[colors=='b'], y[colors=='b'], z[colors=='b'], color='b')
plt.show()

我们可以使用set_zorder方法来改变图层的顺序。为了把第一层的图形放到最上面，我们需要给它更高的zorder值。例如：3。

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
ax.scatter(x[colors=='g'], y[colors=='g'], z[colors=='g'], color='g', zorder=3)
ax.scatter(x[colors=='b'], y[colors=='b'], z[colors=='b'], color='b')
plt.show()

现在，图像按照我们预期的层次显示了。绿色的数据点在最上面，蓝色数据点在下面。