Python图形编程 2D和3D图像的创建

本书主要讲授如何利用Python实现计算机图形学相关的绘制，包括基本元素的绘制、二维和三维坐标变换、透视、相交、删除隐藏线、着色、数据拟合及曲面绘制等，并通过两个例子演示了本书的全部知识。所有章节都以理论结合实践的思路进行讲授。跟随书中的讲解，你能够很容易理解并完成相关的程序，即便没有太多编程基础也能很快上手。学习这本书是同时入门计算机图形学和Python编程的便捷之路。本书是为希望利用Python的能力微调图像的开发人员编写的，它涵盖了各种图形处理命令，例如：绘制点、线、箭头、弧，创建自定义绘图网格，纠正图像失真，给图像添加文本和标签，对弧和圆进行操作，指定和使用颜色，等等。有了这些技术和核心数学技能，你就可以创建和定制详细的技术插图或做数据可视化了。

B.J.科里特斯（B.J.Korites）博士一直从事计算机工程和科学应用。他是一名教育家、顾问，著有十多本关于几何建模、计算机图形学、人工智能、物理过程模拟、结构分析、计算机在科学和工程中的应用的书籍。

译者序
作者简介
技术审稿人简介
致谢
第1章Python命令与函数基础1
1.1编程风格1
1.2绘图区域3
1.3确定绘图区域的尺寸3
1.4导入绘图命令4
1.5显示绘图区域6
1.6绘图网格6
1.7保存图像6
1.8网格颜色6
1.9刻度标记7
1.10自定义网格线8
1.11坐标轴标签9
1.12图的标题10
1.13颜色11
1.13.1颜色混合12
1.13.2颜色强度14
1.14覆盖14
1.15背景颜色16
1.16绘图区域的形状17
1.17如何矫正形状失真18
1.17.1绘制时使用缩放因子19
1.17.2优选的办法：用plt.axis()缩放坐标轴20
1.18坐标轴21
1.19常用绘制命令及函数22
1.19.1用scatter()生成点22
1.19.2用plot()生成线23
1.19.3箭头24
1.19.4文本25
1.19.5列表、元组与数组26
1.19.6数组30
1.19.7arange()函数30
1.19.8range()函数31
1.20小结32
第2章二维图像33
2.1由点到线33
2.2点的艺术36
2.3用点画圆弧38
2.4用线段画圆弧43
2.5圆环44
2.6用点画圆盘47
2.7椭圆50
2.8二维移动55
2.9二维旋转57
2.10小结74
第3章三维图像75
3.1三维坐标系75
3.2坐标平面上的投影77
3.3绕y方向旋转79
3.4绕x方向旋转81
3.5绕z方向旋转82
3.6独立旋转84
3.7次序旋转90
3.8矩阵级联95
3.9用函数式程序结构输入键盘数据98
3.10小结103
第4章透视104
第5章相交112
5.1线与矩形平面相交112
5.2线与三角平面相交121
5.3线与圆环相交132
5.4线与扇形相交132
5.5线与球相交137
5.6平面与球相交143
5.7小结146
第6章删除隐藏线148
6.1方盒148
6.2金字塔155
6.3平面159
6.4球体165
6.5小结170
第7章着色171
7.1对方盒着色172
7.2对球体着色180
7.3小结185
第8章2D数据绘图186
8.1线性回归194
8.2函数拟合197
8.3样条曲线201
8.4小结206
第9章3D数据绘图207
9.13D曲面216
9.23D曲面着色222
9.3小结232
第10章示例233
10.1土星233
10.2太阳辐射240
10.2.1光子和太阳240
10.2.2马克斯·普朗克的黑体辐射公式241
10.2.3太阳的总输出功率242
10.3地球辐照度249
10.4小结254
附录A从哪里获取Python255
附录B普朗克辐射定律和斯特凡–波尔茨曼方程256