Python 圖形編程：2D 和 3D 圖像的創建

BJ Korites 李鐵萌等譯譯

Python 圖形編程：2D 和 3D 圖像的創建

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商品描述

本書主要講授如何利用Python實現計算機圖形學相關的繪製，
包括基本元素的繪製、二維和三維坐標變換、透視、相交、
刪除隱藏線、著色、數據擬合及曲面繪製等，
並通過兩個例子演示了本書的全部知識。
所有章節都以理論結合實踐的思路進行講授。
跟隨書中的講解，你能夠很容易理解並完成相關的程序，
即便沒有太多編程基礎也能很快上手。
學習這本書是同時入門計算機圖形學和Python編程的便捷之路。

本書是為希望利用Python的能力微調圖像的開發人員編寫的，
它涵蓋了各種圖形處理命令，例如：繪製點、線、箭頭、弧，
創建自定義繪圖網格，糾正圖像失真，給圖像添加文本和標籤，
對弧和圓進行操作，指定和使用顏色，等等。
有了這些技術和核心數學技能，
你就可以創建和定制詳細的技術插圖或做數據可視化了。

作者簡介

BJ Korites

BJ 科里特斯博士一直從事計算機工程和科學應用。
他是一名教育家、顧問，著有十多本關於幾何建模、
計算機圖形學、人工智能、物理過程模擬、結構分析、
計算機在科學和工程中的應用的書籍。

目錄大綱

▼第1章　Python 命令與函數基礎 1
1.1　編程風格 1
1.2　繪圖區域 3
1.3　確定繪圖區域的尺寸 3
1.4　導入繪圖命令 4
1.5　顯示繪圖區域 6
1.6　繪圖網格 6
1.7　保存圖像 6
1.8　網格顏色 6
1.9　刻度標記 7
1.10　自定義網格線 8
1.11　坐標軸標籤 9
1.12　圖的標題 10
1.13　顏色 11
1.13.1　顏色混合 12
1.13.2　顏色強度 14
1.14　覆蓋 14
1.15　背景顏色 16
1.16　繪圖區域的形狀 17
1.17　如何矯正形狀失真 18
1.17.1　繪製時使用縮放因子 19
1.17.2　最好的辦法：用 plt.axis() 縮放坐標軸 20
1.18　坐標軸 21
1.19　常用繪製命令及函數 22
1.19.1　用 scatter() 生成點 22
1.19.2　用 plot() 生成線 23
1.19.3　箭頭 24
1.19.4　文本 25
1.19.5　列表、元組與數組 26
1.19.6　數組 30
1.19.7　arange()函數 30
1.19.8　range()函數 31
1.20　小結 32

▼第2章　二維圖像 33

2.1　由點到線 33
2.2　點的藝術 36
2.3　用點畫圓弧 38
2.4　用線段畫圓弧 43
2.5　圓環 44
2.6　用點畫圓盤 47
2.7　橢圓 50
2.8　二維移動 55
2.9　二維旋轉 57
2.10　小結 74

▼第3章　三維圖像 75
3.1　三維坐標系 75
3.2　坐標平面上的投影 77
3.3　繞y方向旋轉 79
3.4　繞x方向旋轉 81
3.5　繞z方向旋轉 82
3.6　獨立旋轉 84
3.7　次序旋轉 90
3.8　矩陣級聯 95
3.9　用函數式程序結構輸入鍵盤數據 98
3.10　小結 103

▼第4章　透視 104

▼第5章　相交 112

5.1線與矩形平面相交 112
5.2　線與三角平面相交 121
5.3　線與圓環相交 132
5.4　線與扇形相交 132
5.5　線與球相交 137
5.6　平面與球相交 143
5.7　小結 146

▼第6章　刪除隱藏線 148
6.1　方盒 148
6.2　金字塔 155
6.3　平面 159
6.4　球體 165
6.5　小結 170

▼第7章　著色 171
7.1　對方盒著色 172
7.2　對球體著色 180
7.3　小結 185

▼第8章　2D數據繪圖 186
8.1　線性回歸 194
8.2　函數擬合 197
8.3　樣條曲線 201
8.4　小結 206

▼第9章　3D數據繪圖 207
9.1　3D曲面 216
9.2　3D曲面著色 222
9.3　小結 232

▼第10章　示例 233
10.1　土星 233
10.2　太陽輻射 240
10.2.1　光子和太陽 240
10.2.2　馬克斯·普朗克的黑體輻射公式 241
10.2.3　太陽的總輸出功率 242
10.3　地球輻照度 249
10.4　小結 254
附錄A　從哪裡獲取Python 255
附錄B　普朗克輻射定律和斯特凡–波爾茨曼方程 256

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