如何使用numpy的Meshgrid函數以隨機間隔而不是等距間隔的方式？

Question

從概念上講，這是我想要做的。 我想在2D平面中選擇隨機點，然后繪制表面圖。 類似地，一種替代方法（次優想法）可以是對網格網格進行分級，選擇N個隨機點及其對應的高度，然后將它們繪制在曲面圖中。

目前，我能夠成功繪制表面圖的唯一成功方法是使用以下等距點：

start_val, end_val = -1,1
N = 100
x_range = np.linspace(start_val, end_val, N)
y_range = np.linspace(start_val, end_val, N)
(X,Y) = np.meshgrid(x_range, y_range)
Z = np.sin(2*np.pi*X) + 4*np.power(Y - 0.5, 2) #function height for the sake of an example

然后用標准繪圖：

fig = plt.figure()
ax = fig.gca(projection='3d')
surf = ax.plot_surface(X, Y, Z, cmap=cm.coolwarm)
plt.title('Original function')

plt.show()

正如我所期望的那樣，這會產生一個漂亮的函數圖。

但是，我想選擇一個已知間隔內的隨機點。 為此，我嘗試了替代方法：

start_val, end_val = -1,1
N = 100
x_range = np.random.uniform(low=start_val, high=end_val, size=N)
y_range = np.random.uniform(low=start_val, high=end_val, size=N)
(X,Y) = np.meshgrid(x_range, y_range)
Z = np.sin(2*np.pi*X) + 4*np.power(Y - 0.5, 2) #function height for the sake of an example

不幸的是，這導致了胡說八道：

而不是點間距均勻的原始版本：

有人知道如何執行我要執行的任務（或類似任務），但是能夠以合理的方式繪制隨機點或包括一些隨機性嗎？

Answer 1

用於網格的x和y范圍不應為隨機順序。 這是因為繪制表面，僅在XYZ空間中擁有一堆點是不夠的：我們還需要知道哪些將與哪些連接。 這由數組中值的相鄰性確定。

示例：如果x_range是[1、2、3]，y_range是[5、9]，則我們知道點（1,5），（2,5），（1,9）和（2,9 ）形成要包含在曲面中的矩形的頂點（當然具有相應的Z值）。 如果x_range改為[1、3、2]，我們將改為基於（1,5），（3,5），（1,9）和（3,9）的矩形。

要獲得z = f（x，y）的圖，我們需要對x和y數組進行排序，以便得到的矩形如下所示：

（對於參數圖，x，y，z是參數u，v的函數，我們不一定要對x和y值進行排序;但是u和v可能是排序的，它們的順序將確定x，y的順序）