Python 竟能绘制出如此酷炫的三维图

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Python开发者   2019-7-28 00:37   5184   0
(给Python开发者加星标,提升Python技能)
编译:高级农民工,作者:Jay Alammar
通常我们用 Python 绘制的都是二维平面图,但有时也需要绘制三维场景图,比如像下面这样的:

这些图怎么做出来呢?今天就来分享下如何一步步绘制出三维矢量(SVG)图。
[h1]八面体[/h1]我们先以下面这个八面体为例。

[h2]1 安装相关包[/h2]首先安装两个必备包:
  1. import pyrr # NumPy 的 3D 函数库
  2. import svgwrite # svg图形处理库
复制代码
[h2]2 定义 3D 图生成环境[/h2]接下来定义几个类设置好 3 维图基础环境:
viewport :矩形图范围
camera:包括视图矩阵和投影矩阵
mesh:svg 矢量图所需的网格表面矩阵、着色器和样式字典
[h2]3  生成八面体数据[/h2]然后生成八面体每个定点的数据:
  1. def octahedron():
  2.     """Construct an eight-sided polyhedron"""
  3.     f =  sqrt(2.0) / 2.0
  4.     verts = numpy.float32([ ( 0, -1,  0), (-f,  0,  f), ( f,  0,  f), ( f,  0, -f), (-f,  0, -f), ( 0,  1,  0) ])
  5.     triangles = numpy.int32([ (0, 2, 1), (0, 3, 2), (0, 4, 3), (0, 1, 4), (5, 1, 2), (5, 2, 3), (5, 3, 4), (5, 4, 1) ])
  6.     return verts[triangles]
复制代码
[h2]4 pyrr 包渲染[/h2]接下来利用 pyrr 3维库渲染上面的原始数据,最后生成 svg 矢量图。

[h2]5 生成 svg[/h2]上面最后一步生成 svg 图形,需要调用下面的 Engine 函数,略微有些复杂:

以上代码全部封装到类中调用,就可以生成八面体图形了。


除了八面体还可以生成很多其他图形。
[h1]球体和 Klein 瓶[/h1]
代码如下:

[h1]多面球体[/h1]
代码如下:

[h1]发光的球体[/h1]
代码实现:

[h1]还可以绘制这种曲面体[/h1]
代码实现如下:



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