万万没想到，Python 竟能绘制出如此酷炫的三维图

mmy123456 发布于2019-07-31 11:29 / 3024人阅读

摘要：作者通常我们用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图。八面体我们先以下面这个八面体为例。

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。

八面体

我们先以下面这个八面体为例。

1 安装相关包

首先安装两个必备包：

import pyrr # NumPy 的 3D 函数库
import svgwrite # svg图形处理库

2 定义 3D 图生成环境

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

3 生成八面体数据

然后生成八面体每个定点的数据：

def octahedron():
    """Construct an eight-sided polyhedron"""
    f =  sqrt(2.0) / 2.0
    verts = numpy.float32([ ( 0, -1,  0), (-f,  0,  f), ( f,  0,  f), ( f,  0, -f), (-f,  0, -f), ( 0,  1,  0) ])
    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) ])
    return verts[triangles]

4 pyrr 包渲染

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。

5 生成 svg

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。

球体和 Klein 瓶

代码如下：

多面球体

代码如下：

发光的球体

代码实现：

还可以绘制这种曲面体

代码实现如下：

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