用python画圆锥_用python画一幅美瞳,今日份来自程序员的浪漫
如果说,眼睛是心灵的窗户,那么,美瞳就是心灵的彩窗,就像下图中这样。
而我们今天所要挑战的,就是用python画美瞳,而且是五分钟之内画三百副争奇斗艳、各领风骚、绝不重样的美瞳。作为这颗地球上最纯情的少年,我一直抱守着最质朴的信念——美丽,绝不NG!
江湖上一直都有传言,python除了生孩子不会,别的都会!那么,python作为理工男的玩具,程序员的武器,要攻下美瞳这块属于女孩子们的领地,虽然免不了会是一场旷日持久、拉拉扯扯的恶战,也必定会决胜千里、赢得帅气!
最终得到的部分结果,可以先看下图体会一下:
那么,接下来,牛皮吹完了,差不多可以收收心,开始准备干活了。
首先,我们可以看到,美瞳的大致形状是椭圆,从椭圆的中心到外围,颜色是在缓慢地渐变,自然地过渡,这样才会显得比较有纵深感。而这也就决定了,在三维空间中,用渲染椭球的方式来实现这样的视觉效果,是更为可行的。
那么,我们可以绘制椭球了,使用numpy库,用100个经度值、100个纬度值就可以获得10000个位于椭球面上的点,连接起来就是一个闭合的椭球面,绘制过程是通过matplotlib库实现的。代码实现如下:
u=np.linspace(0,2*pi,100)
v=np.linspace(0,pi,100)
x=a*np.outer(np.cos(u),np.sin(v))
y=a*np.outer(np.sin(u),np.sin(v))
z=b*np.outer(np.ones(np.size(u)),np.cos(v))
#cmap指的是配色方案,默认为纯蓝色,可通过matplotlib.cm.cmap_d.keys()获取所有配色方案,alpha指的是透明度
ax.plot_surface(x,y,z,cmap=value,alpha=0.7)
先看一下,效果是这样:
这样看的话,和美瞳的形状是相去甚远的,这是因为我们是从倾斜的角度去看这个椭球的。如果我们从正上方或者正下方看的话,就会发现形象接近了一些。而这只需要加一行代码就可以。
#将视点的位置偏转90度
ax.view_init(90,0)
看着确实还是挺美的,但是还是略显了一点单调和空洞,还是缺少了一些层次感。而要有层次感,光有渐变是不够的,还要有停顿!
为了实现这一效果,我们可以在椭球的Z轴上画一个圆锥。无论是通过圆锥看椭球,还是通过椭球看圆锥,都会发现双方的框架已经合二为一,相爱相杀,眉头解不开的结,命中解不开的解,是你,是你,梦见的就是你!
圆锥曲线的绘制并不算难,均匀地绘制100条直线,每条直线和赤道面的夹角保持相同,代码如下:
for i in np.linspace(0,2*pi,100):
x_yuanzhui=15000000*cos(radians(60))*sin(i)
y_yuanzhui=15000000*cos(radians(60))*cos(i)
z_yuanzhui=10000000-15000000*sin(radians(60))
#linestyle中可以设定线形为破折号
plt.plot([0, x_yuanzhui], [0, y_yuanzhui], [10000000, z_yuanzhui], color='black', linestyle='--')
用ax.view_init(90,0)和ax.view_init(270,0)分别指定视点方向为正北极和正南极,那么,一颗椭球就可以得到两副美瞳。还可以将获得的美瞳保存为PNG图片,用这句代码就可以:
plt.savefig(filename)
在文件夹中看就是酱紫的:
美瞳是心灵的彩窗,而窗户总要开开合合,如果颜色还能变化,那就更能体现出生活的缤纷多彩。我们可以通过imageio的生成gif来实现。代码如下:
for filename in filenames:
images.append(imageio.imread(filePath+"\\image\\"+filename))
imageio.mimsave(filePath+'\\result.gif',images,duration=0.2)
最终的效果就是这样:
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