使用 VPython 制作椭圆体

简介

VPython 是一种基于 Python 的 3D 图形库，用于创建具有物理可视化效果的动画，在物理学等领域被广泛应用。本文将介绍使用 VPython 制作椭圆体的过程，并提供相关代码示例。

安装

在 VPython 官网（http://vpython.org/）下载对应版本的安装包，并按照提示进行安装。

制作椭圆体

首先，需要导入 VPython 和 NumPy 库：

from vpython import *
import numpy as np

然后，定义椭圆体的参数：

a = 10 # x 轴半径
b = 8 # y 轴半径
c = 6 # z 轴半径
n = 1000 # 采样点数
t = np.linspace(0, 2*np.pi, n) # 等分 0~2π，生成 n 个采样点

创建椭圆体的坐标数组：

x = a*np.cos(t)
y = b*np.sin(t)
z = c*np.sin(t)

使用 VPython 创建场景：

scene.background = color.white
scene.width = 800
scene.height = 800

创建椭圆体对象：

ellipsoid(pos=vector(0,0,0), length=a, height=b, width=c, color=color.blue)

将椭圆体坐标数组转换为点对象，并在场景中创建线框框架：

points = [vector(x[i],y[i],z[i]) for i in range(n)]
curve(pos=points, radius=0.2, color=color.red)

完整代码如下：

from vpython import *
import numpy as np

a = 10 # x 轴半径
b = 8 # y 轴半径
c = 6 # z 轴半径
n = 1000 # 采样点数
t = np.linspace(0, 2*np.pi, n) # 等分 0~2π，生成 n 个采样点

x = a*np.cos(t)
y = b*np.sin(t)
z = c*np.sin(t)

scene.background = color.white
scene.width = 800
scene.height = 800

ellipsoid(pos=vector(0,0,0), length=a, height=b, width=c, color=color.blue)

points = [vector(x[i],y[i],z[i]) for i in range(n)]
curve(pos=points, radius=0.2, color=color.red)

运行效果

运行上述代码，结果如下所示：

小结

本文介绍了使用 VPython 制作椭圆体的过程，并提供相关代码示例。同时，也展示了椭圆体的运行效果。读者可以根据需要自行修改参数，实现不同形状的椭圆体。