meshgrid函数中的indexing参数问题

meshgrid函数在二维空间中可以简单地理解为将x轴与y轴的每个位置的坐标关联起来形成了一个网格,我们知道空间中的点是由坐标确定的,因此,当x与y关联起来后,我们便可以给与某个点某个特定值并画出对应的图像。具体的可以百度一下,会有很多较为详细的介绍。

这里我想要着重的说一下二维以及三维的meshgrid的参数indexing的问题。

import numpy as np


class Debug:
    def __init__(self):
        self.x = np.arange(5)
        self.y = np.arange(5)
        
    def grid(self):
        X, Y = np.meshgrid(self.x, self.y, indexing="xy")
        return X, Y
    

main = Debug()
X, Y = main.grid()
print("The X grid is:")
print(X)
print("The Y grid is:")
print(Y)
"""
The X grid is:
[[0 1 2 3 4]
 [0 1 2 3 4]
 [0 1 2 3 4]
 [0 1 2 3 4]
 [0 1 2 3 4]]
The Y grid is:
[[0 0 0 0 0]
 [1 1 1 1 1]
 [2 2 2 2 2]
 [3 3 3 3 3]
 [4 4 4 4 4]]
"""

从上面的结果可以看出,所获取的网格对应如下图所示,横向为x轴,纵向为y轴,类似于我们在几何空间中使用的坐标系, 我们通常称之为笛卡尔坐标系(Cartesian coordinate)。在二维meshgrid网格创建命令中,笛卡尔坐标系是默认的坐标系。
meshgrid函数中的indexing参数问题_第1张图片
然而在python编程中,还有一种较为常用的indexing取法,代码如下:

import numpy as np


class Debug:
    def __init__(self):
        self.x = np.arange(5)
        self.y = np.arange(5)
        
    def grid(self):
        X, Y = np.meshgrid(self.x, self.y, indexing="ij")
        return X, Y
    

main = Debug()
i, j = main.grid()
print("The i grid is:")
print(i)
print("The j grid is:")
print(j)
"""
The i grid is:
[[0 0 0 0 0]
 [1 1 1 1 1]
 [2 2 2 2 2]
 [3 3 3 3 3]
 [4 4 4 4 4]]
The j grid is:
[[0 1 2 3 4]
 [0 1 2 3 4]
 [0 1 2 3 4]
 [0 1 2 3 4]
 [0 1 2 3 4]]
"""

此时从上面的结果我们可以看出,所获取的网格对应如下图所示,纵向为i轴,横向为j轴,我们在编程中通常很少使用的这种坐标系。但是它也有自己的优势,这里不进一步说明。
meshgrid函数中的indexing参数问题_第2张图片
进一步我们讨论三维的情况,代码如下:

import numpy as np


class Debug:
    def __init__(self):
        self.x = np.arange(3)
        self.y = np.arange(3)
        self.z = np.arange(3)
        
    def grid(self):
        X, Y, Z = np.meshgrid(self.x, self.y, self.z)
        return X, Y, Z
    

main = Debug()
X, Y, Z = main.grid()
print("The X grid is:")
print(X)
print("The Y grid is:")
print(Y)
print("The Z grid is:")
print(Z)
"""
The X grid is:
[[[0 0 0]
  [1 1 1]
  [2 2 2]]

 [[0 0 0]
  [1 1 1]
  [2 2 2]]

 [[0 0 0]
  [1 1 1]
  [2 2 2]]]
The Y grid is:
[[[0 0 0]
  [0 0 0]
  [0 0 0]]

 [[1 1 1]
  [1 1 1]
  [1 1 1]]

 [[2 2 2]
  [2 2 2]
  [2 2 2]]]
The Z grid is:
[[[0 1 2]
  [0 1 2]
  [0 1 2]]

 [[0 1 2]
  [0 1 2]
  [0 1 2]]

 [[0 1 2]
  [0 1 2]
  [0 1 2]]]
"""

由上面的结果我们可以看到,此时的坐标轴对应如下图像:
meshgrid函数中的indexing参数问题_第3张图片
x轴向下,y轴向屏幕内侧,z轴向右侧,在三维图像中不再根据indexing值来区分坐标轴了,而是统一规定了坐标轴的取法,只有对于这个坐标轴的取法深入理解,才能在之后的三维数据处理中游刃有余。
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