import tkinter as tk

import sympy
from matplotlib.figure import Figure
from matplotlib.backends.backend_tkagg import FigureCanvasTkAgg
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
import numpy as np
from sympy import symbols, lambdify


def plot_3d_graph(expression):
    # 创建 sympy 符号
    x, y = symbols('x y')
    # 将表达式转换为可计算的函数
    expr = lambdify((x, y), expression, modules=['numpy'])
    # 创建数据网格
    X = np.linspace(-10, 10, 1000)
    Y = np.linspace(-10, 10, 1000)
    X, Y = np.meshgrid(X, Y)
    Z = expr(X, Y)
    # 创建一个 Figure 对象
    fig = Figure(figsize=(6, 6), dpi=100)
    # 在 Figure 上创建一个 3D 子图
    ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
    # 绘制三维图形
    ax.plot_surface(X, Y, Z, cmap='viridis')

    # 创建一个 tkinter 窗口
    root = tk.Tk()
    root.title("3D Graph")

    # 在 tkinter 窗口上创建一个 canvas
    canvas = FigureCanvasTkAgg(fig, master=root)
    canvas.draw()
    canvas.get_tk_widget().pack()

    # 运行 tkinter 主循环
    tk.mainloop()

# 输入要绘制的数学公式
expression = "gamma(x)"

# 使用 sympy 解析数学公式
parsed_expression = sympy.sympify(expression)

# 调用函数绘制三维图形
plot_3d_graph(parsed_expression)