Python图形编程2D和3D图像的创建([美]B.J.科里特斯(B.J.Korites))

书: https://pan.baidu.com/s/1o53U8DJYBlzPKes4X47C8Q?pwd=ymj8
笔记如下:

  1. “Matplotlib的plt.subplot()划分画布,projection='3d'切换三维坐标系。”
  2. “参数方程绘制复杂曲线:t = np.linspace(0, 2*np.pi); x, y = np.cos(t), np.sin(t)。”
  3. ax.plot_surface(X, Y, Z, cmap='viridis')创建三维曲面,rstridecstride控制网格密度。”
  4. “极坐标图:plt.subplot(polar=True)后直接plot(theta, r)。”
  5. scipy.interpolate.griddata实现散点数据插值,生成平滑曲面。”
  6. “Mayavi的mlab.mesh()渲染三维网格,mlab.points3d()绘制点云,适合科学可视化。”
  7. “OpenGL集成:PyOpenGL库通过glBegin(GL_LINES)glVertex3f()直接调用底层API。”
  8. “3D变换矩阵:平移、旋转、缩放通过4x4齐次坐标矩阵实现,glTranslatef()封装操作。”
  9. matplotlib.animation.FuncAnimation制作动态图,update()函数逐帧更新数据。”
  10. “贝塞尔曲线:scipy.special.binom计算伯恩斯坦基函数,control_points定义形状。”
  11. VTK(Visualization Toolkit)处理大规模数据,vtkUnstructuredGrid展示非规则网格。”
  12. “隐函数绘图:plt.contour(X, Y, F(X,Y), levels=[0])绘制F(x,y)=0的等高线。”
  13. “四元数(Quaternion)避免三维旋转中的万向节锁,scipy.spatial.transform.Rotation支持转换。”
  14. plotly.graph_objectsSurface类生成交互式3D图,支持缩放和旋转。”
  15. “光线追踪原理:计算射线与几何体的交点,numpy向量化加速像素着色。”
  16. PIL.ImageDraw.Draw()arc()chord()绘制2D几何形状,ImageFilter添加特效。”
  17. “分形生成:递归算法绘制曼德勃罗集(Mandelbrot Set),np.vectorize()优化计算。”
  18. scikit-imagemarching_cubes()从体数据提取等值面,生成3D网格。”
  19. “图形优化:顶点缓冲区对象(VBO)减少GPU数据传输,glGenBuffers()管理内存。”
  20. “黄金法则:‘理解数学(线性代数+微积分)比掌握工具更重要——图形是数学的可视化’。”

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