520还在画玫瑰?教你用MATLAB画个玫瑰花球

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了520还在画玫瑰?教你用MATLAB画个玫瑰花球相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

效果如下:在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

原理

玫瑰绘制

要画花球我们要先会绘制一朵花:
在这里插入图片描述
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

想想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72度,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
在这里插入图片描述

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*72/180;
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:

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述


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:
在这里插入图片描述
配色2:
在这里插入图片描述
配色3:
在这里插入图片描述
配色4:
在这里插入图片描述
配色4的数据上下颠倒是这样的:
在这里插入图片描述

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
];

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