matlab实现绘制玫瑰花球的示例代码
作者：slandarer
这篇文章主要介绍了如何利用matlab实现绘制玫瑰花球,文中的示例代码讲解详细,对我们学习Matlab有一定的帮助,需要的可以参考一下
效果如下：
原理
玫瑰绘制
要画花球我们要先会绘制一朵花：
如何画一朵花可以看看这篇：MATLAB 3D玫瑰花绘制
三维坐标变化
主要用下面的坐标变化方法：
正十二面体球
想像这里有一个正十二面体球，我们把每一面放上一朵花，也就是说每两朵花之间夹角是pi-acos(-1/sqrt(5))，我们可以通过多次x轴旋转和多次z轴旋转将每朵花放到合适的角度
完整代码
function roseBall
clear;clc
%曲面数据计算
%==========================================================================
[x,t]=meshgrid((0:24)./24,(0:0.5:575)./575.*20.*pi+4*pi);
p=(pi/2)*exp(-t./(8*pi));
change=sin(15*t)/150;
u=1-(1-mod(3.6*t,2*pi)./pi).^4./2+change;
y=2*(x.^2-x).^2.*sin(p);
r=u.*(x.*sin(p)+y.*cos(p));
h=u.*(x.*cos(p)-y.*sin(p));
%颜色映射表
%==========================================================================
hMap=(h-min(min(h)))./(max(max(h))-min(min(h)));
col=size(hMap,2);
colorList=[0.0200 0.0400 0.3900
0 0.0900 0.5800
0 0.1300 0.6400
0.0200 0.0600 0.6900
0 0.0800 0.7900
0.0100 0.1800 0.8500
0 0.1300 0.9600
0.0100 0.2600 0.9900
0 0.3500 0.9900
0.0700 0.6200 1.0000
0.1700 0.6900 1.0000];
% colorList=[0.2100 0.0900 0.3800
% 0.2900 0.0700 0.4700
% 0.4000 0.1100 0.4900
% 0.5500 0.1600 0.5100
% 0.7500 0.2400 0.4700
% 0.8900 0.3200 0.4100
% 0.9700 0.4900 0.3700
% 1.0000 0.5600 0.4100
% 1.0000 0.6900 0.4900
% 1.0000 0.8200 0.5900
% 0.9900 0.9200 0.6700
% 0.9800 0.9500 0.7100];
colorFunc=colorFuncFactory(colorList);
dataMap=colorFunc(hMap');
colorMap(:,:,1)=dataMap(:,1:col);
colorMap(:,:,2)=dataMap(:,col+1:2*col);
colorMap(:,:,3)=dataMap(:,2*col+1:3*col);
function colorFunc=colorFuncFactory(colorList)
xx=(0:size(colorList,1)-1)./(size(colorList,1)-1);
y1=colorList(:,1);y2=colorList(:,2);y3=colorList(:,3);
colorFunc=@(X)[interp1(xx,y1,X,'linear')',interp1(xx,y2,X,'linear')',interp1(xx,y3,X,'linear')'];
end
%曲面旋转及绘制
%==========================================================================
surface(r.*cos(t),r.*sin(t),h+0.35,'EdgeAlpha',0.05,...
'EdgeColor',[0 0 0],'FaceColor','interp','CData',colorMap)
hold on
surface(r.*cos(t),r.*sin(t),-h-0.35,'EdgeAlpha',0.05,...
'EdgeColor',[0 0 0],'FaceColor','interp','CData',colorMap)
Xset=r.*cos(t);
Yset=r.*sin(t);
Zset=h+0.35;
yaw_z=pi*72/180;
roll_x=pi-acos(-1/sqrt(5));
R_z_2=[cos(yaw_z),-sin(yaw_z),0;
sin(yaw_z),cos(yaw_z),0;
0,0,1];
R_z_1=[cos(yaw_z/2),-sin(yaw_z/2),0;
sin(yaw_z/2),cos(yaw_z/2),0;
0,0,1];
R_x_2=[1,0,0;
0,cos(roll_x),-sin(roll_x);
0,sin(roll_x),cos(roll_x)];
[nX,nY,nZ]=rotateXYZ(Xset,Yset,Zset,R_x_2);
surface(nX,nY,nZ,'EdgeAlpha',0.05,...
'EdgeColor',[0 0 0],'FaceColor','interp','CData',colorMap)
for k=1:4
[nX,nY,nZ]=rotateXYZ(nX,nY,nZ,R_z_2);
surface(nX,nY,nZ,'EdgeAlpha',0.05,...
'EdgeColor',[0 0 0],'FaceColor','interp','CData',colorMap)
end
[nX,nY,nZ]=rotateXYZ(nX,nY,nZ,R_z_1);
for k=1:5
[nX,nY,nZ]=rotateXYZ(nX,nY,nZ,R_z_2);
surface(nX,nY,-nZ,'EdgeAlpha',0.05,...
'EdgeColor',[0 0 0],'FaceColor','interp','CData',colorMap)
end
%--------------------------------------------------------------------------
function [nX,nY,nZ]=rotateXYZ(X,Y,Z,R)
nX=zeros(size(X));
nY=zeros(size(Y));
nZ=zeros(size(Z));
for i=1:size(X,1)
for j=1:size(X,2)
v=[X(i,j);Y(i,j);Z(i,j)];
nv=R*v;
nX(i,j)=nv(1);
nY(i,j)=nv(2);
nZ(i,j)=nv(3);
end
end
end
%axes属性调整
%==========================================================================
ax=gca;
grid on
ax.GridLineStyle='--';
ax.LineWidth=1.2;
ax.XColor=[1,1,1].*0.4;
ax.YColor=[1,1,1].*0.4;
ax.ZColor=[1,1,1].*0.4;
ax.DataAspectRatio=[1,1,1];
ax.DataAspectRatioMode='manual';
ax.CameraPosition=[-6.5914 -24.1625 -0.0384];
end另：补两张古早之前做的折纸花球：
我好像在诡异配色的道路上越走越远了。。。其实后面第二种配色还可以不是嘛 。。。
配色1：
配色2：
配色3：
配色4：
配色4的数据上下颠倒是这样的：
这几种颜色大家可以试试看，我真的尽力了。。。。
颜色数据：
colorList1=[0.2000 0.0800 0.4300
0.2000 0.1300 0.4600
0.2000 0.2100 0.5000
0.2000 0.2800 0.5300
0.2000 0.3700 0.5800
0.1900 0.4500 0.6200
0.2000 0.4800 0.6400
0.1900 0.5400 0.6700
0.1900 0.5700 0.6900
0.1900 0.7500 0.7800
0.1900 0.8000 0.8100
];
colorList2=[0.1300 0.1000 0.1600
0.2000 0.0900 0.2000
0.2800 0.0800 0.2300
0.4200 0.0800 0.3000
0.5100 0.0700 0.3400
0.6600 0.1200 0.3500
0.7900 0.2200 0.4000
0.8800 0.3500 0.4700
0.9000 0.4500 0.5400
0.8900 0.7800 0.7900
];
colorList3=[0.3200 0.3100 0.7600
0.3800 0.3400 0.7600
0.5300 0.4200 0.7500
0.6400 0.4900 0.7300
0.7200 0.5500 0.7200
0.7900 0.6100 0.7100
0.9100 0.7100 0.6800
0.9800 0.7600 0.6700
];
colorList4=[0.9500 0.2300 0.6600
0.7500 0.2100 0.6000
0.6200 0.2000 0.5700
0.4500 0.1800 0.5200
0.3200 0.2100 0.5200
0.2700 0.3100 0.6000
0.2500 0.3600 0.6400
0.1900 0.4800 0.7400
];后注：两个面夹角为pi-acos(-1/sqrt(5))，同平面旋转为了五等分要转72度，因而yaw_z，和roll_x取值并不相同，代码和原文描述已经做出相应更改。
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