2D-графики не сидят заподлицо со стенами 3D-оси в python mplot3D

Вы правы, модуль mplot3d содержит функцию, которая добавляет отступы к минимальным и максимальным значениям вашей оси, прежде чем он отобразит ось.

К сожалению, количество отступов жестко запрограммировано и в настоящее время не может быть изменено пользователем в последней доступной версии matplotlib (v2.0).

Решение 1. Измените исходный код

Я обнаружил, что можно отключить дополнительное заполнение, закомментировав две строки исходного кода в файле исходного кода axis3d.py. (В исходном каталоге matplotlib это находится в mpl_toolkits > mplot3d > axis3d.py)

В функции _get_coord_info() функция сначала использует функцию получения get_w_lims() для получения установленных вами пределов x, y и z. Он не изменяет их напрямую, поэтому, например, когда вы проверяете ax.get_xlim(), он по-прежнему возвращает значения 0,08 и -0,08.

def _get_coord_info(self, renderer):
    minx, maxx, miny, maxy, minz, maxz = self.axes.get_w_lims()
    if minx > maxx:
        minx, maxx = maxx, minx
    if miny > maxy:
        miny, maxy = maxy, miny
    if minz > maxz:
        minz, maxz = maxz, minz
    mins = np.array((minx, miny, minz))
    maxs = np.array((maxx, maxy, maxz))
    centers = (maxs + mins) / 2.
    deltas = (maxs - mins) / 12.
    mins = mins - deltas / 4.
    maxs = maxs + deltas / 4.

    vals = mins[0], maxs[0], mins[1], maxs[1], mins[2], maxs[2]
    tc = self.axes.tunit_cube(vals, renderer.M)
    avgz = [tc[p1][2] + tc[p2][2] + tc[p3][2] + tc[p4][2] for \
            p1, p2, p3, p4 in self._PLANES]
    highs = np.array([avgz[2*i] < avgz[2*i+1] for i in range(3)])

    return mins, maxs, centers, deltas, tc, highs

Обратите внимание, что он вычисляет заполнение несколько произвольным образом. Таким образом, отступ не является фиксированным числом, а зависит от установленных вами ограничений оси.

    deltas = (maxs - mins) / 12.
    mins = mins - deltas / 4.
    maxs = maxs + deltas / 4.

Когда функция draw() вызывается для рендеринга оси, она использует эти измененные mins и maxs для построения фактической линии, которую вы видите, поэтому вы всегда получаете отступы на каждом конце оси.

Мое хакерское решение состоит в том, чтобы просто закомментировать две строки следующим образом:

    #mins = mins - deltas / 4.
    #maxs = maxs + deltas / 4.

Даем вам фигуру с линиями, расположенными на одном уровне со стенками 3D-оси.

Но обратите внимание, как метки осей в нижнем углу накладываются друг на друга, а метки y кажутся смещенными... Я подозреваю, что именно поэтому жестко закодированные отступы являются функцией. Возможно настроить ось Y отмечайте метки со свойством поворота в методе set_yticklabels(...), пока он не будет соответствовать вашим потребностям.

Решение 2. Используйте масштабирование в интерактивном окне графика

Другое (своеобразное) решение, не требующее изменения исходного кода, состоит в том, чтобы нарисовать фигуру в интерактивном окне, а затем немного увеличить масштаб, пока линии не станут на одном уровне со стеной. Это требует немного проб и ошибок, так как это метод «на глаз». Обратите внимание, что это обычно удаляет метки с самой высокой отметкой, но позволяет избежать проблемы перекрытия в приведенном выше решении.:

Решение 3. Объедините все вышеперечисленное

Итак, учитывая, что мы знаем, как mplot3d вычисляет количество отступов, можем ли мы использовать это, чтобы установить пределы осей на нужное количество, чтобы избежать проблем с отступами и без необходимости использовать интерактивный режим или изменять исходный код?

Да, с небольшой дополнительной функцией:

def get_fixed_mins_maxs(mins, maxs):
    deltas = (maxs - mins) / 12.
    mins = mins + deltas / 4.
    maxs = maxs - deltas / 4.

    return [mins, maxs]

minmax = get_fixed_mins_maxs(-0.08, 0.08)

# gives us: [-0.07666666666666667, 0.07666666666666667]

# Set each axis limits with the minmax value from our function
ax.set_xlim(minmax)
ax.set_ylim(minmax) 
ax.set_zlim(minmax) 

Что дает тот же рисунок из Решения 2, без необходимости открывать окно интерактивного графика и оценивать его на глаз.