Python如何绘制三维图

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：