怎么利用Matlab绘制一个可爱的南瓜灯

这篇文章主要介绍怎么利用Matlab绘制一个可爱的南瓜灯，文中介绍的非常详细，具有一定的参考价值，感兴趣的小伙伴们一定要看完！

效果及原理

效果如下：

调一下数据还能改成三角眼：

原理

南瓜主体函数从知友 [九章算法] 的一张图而来，大体是瓜身瓜柄分段函数，然后绕着z轴旋转一周得到曲面，我对数值做了微调，原图及原始数据：

实现方法

这里我故意保留了网格让南瓜看起来有一点布娃娃的感觉，(大家也可以根据自己喜好改写，例如将’EdgeColor’设置为’none’并打个光啥的)

% 构造网格[t,p]=meshgrid(linspace(0,2*pi,200),linspace(0,pi-.05,200));% 二元分段函数foutline=@(t,p)(p<=.14).*90.*cos(7.*p)+(p>.14).*(cos(20.*t)+70).*(p.*(pi-p+.1)).^.2;% 球面坐标转化为X,Y,Zh=cos(p).*foutline(t,p);R=sin(p).*foutline(t,p);R=R;X=cos(t).*R;Y=sin(t).*R;% 颜色矩阵构造CMap=ones([size(t),3]);tMap=ones(size(t));c1=[253,158,3]./255;c2=[76,103,86]./255;for i=1:3    tMap(:,:)=c1(i);    tMap(p<=.14)=c2(i);    CMap(:,:,i)=tMap;endfigure()surf(X,Y,h,'CData',CMap,'EdgeColor',[0,0,0],'EdgeAlpha',.2)

眼睛嘴巴部分：

这部分我就将一部分曲面上的点设置为nan，绘制出来的图像相对应地方就是空缺：

% 画个嘴巴mask(maskX>50&maskX<100&maskY>130&maskY<140)=nan;% 矩形眼睛mask(maskX>45&maskX<65&maskY>90&maskY<100)=nan;mask(maskX>85&maskX<105&maskY>90&maskY<100)=nan;% 三角形眼睛% mask(maskX>45&maskX<70&maskY>90&maskY<100)=nan;% mask(maskX>80&maskX<105&maskY>90&maskY<100)=nan;% mask(maskX>45&maskX<70&maskY>90&maskY<100&(maskX-maskY>-35))=1;% mask(maskX>45&maskX<70&maskY>90&maskY<100&(maskX-maskY(end:-1:1,:)<-55))=1;% mask(maskX>80&maskX<105&maskY>90&maskY<100&(maskX-maskY>5))=1;% mask(maskX>80&maskX<105&maskY>90&maskY<100&(maskX-maskY(end:-1:1,:)<-15))=1;% 球面坐标转化为X,Y,Zh=cos(p).*foutline(t,p);R=sin(p).*foutline(t,p);R=R.*mask;X=cos(t).*R;Y=sin(t).*R;

发光：

为了模拟发光，我在南瓜内部绘制了一个小一圈的南瓜并设置为灯光的颜色：

% 绘制一个小一圈的南瓜头假装光源h=cos(p).*foutline(t,p).*0.95;R=sin(p).*foutline(t,p).*0.95;X=cos(t).*R;Y=sin(t).*R;surf(X,Y,h,'FaceColor',[248,240,186]./255,'EdgeColor','none')

完整代码

function pumpkinclc;clear;% 构造网格[t,p]=meshgrid(linspace(0,2*pi,200),linspace(0,pi-.05,200));% 二元分段函数foutline=@(t,p)(p<=.14).*90.*cos(7.*p)+(p>.14).*(cos(20.*t)+70).*(p.*(pi-p+.1)).^.2;mask=ones(size(t));[maskX,maskY]=meshgrid(1:size(t,1),1:size(t,2));% 画个嘴巴mask(maskX>50&maskX<100&maskY>130&maskY<140)=nan;% 矩形眼睛mask(maskX>45&maskX<65&maskY>90&maskY<100)=nan;mask(maskX>85&maskX<105&maskY>90&maskY<100)=nan;% 三角形眼睛% mask(maskX>45&maskX<70&maskY>90&maskY<100)=nan;% mask(maskX>80&maskX<105&maskY>90&maskY<100)=nan;% mask(maskX>45&maskX<70&maskY>90&maskY<100&(maskX-maskY>-35))=1;% mask(maskX>45&maskX<70&maskY>90&maskY<100&(maskX-maskY(end:-1:1,:)<-55))=1;% mask(maskX>80&maskX<105&maskY>90&maskY<100&(maskX-maskY>5))=1;% mask(maskX>80&maskX<105&maskY>90&maskY<100&(maskX-maskY(end:-1:1,:)<-15))=1;% 球面坐标转化为X,Y,Zh=cos(p).*foutline(t,p);R=sin(p).*foutline(t,p);R=R.*mask;X=cos(t).*R;Y=sin(t).*R;% 颜色矩阵构造CMap=ones([size(t),3]);tMap=ones(size(t));c1=[253,158,3]./255;c2=[76,103,86]./255;for i=1:3    tMap(:,:)=c1(i);    tMap(p<=.14)=c2(i);    CMap(:,:,i)=tMap;endfigure()surf(X,Y,h,'CData',CMap,'EdgeColor',[0,0,0],'EdgeAlpha',.2)ax=GCa;hold(ax,'on')% ax.Color=[0 0 0];% 绘制一个小一圈的南瓜头假装光源h=cos(p).*foutline(t,p).*0.95;R=sin(p).*foutline(t,p).*0.95;X=cos(t).*R;Y=sin(t).*R;surf(X,Y,h,'FaceColor',[248,240,186]./255,'EdgeColor','none')ax.View=[-137.3000 13.9844];end

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