3D 图形：用于可视化 3D 矢量的软件？

Question

我正在尝试自学 3D 图形，但无法可视化所涉及的 3D 矢量。

有没有什么好的软件可以用来可视化 3D 矢量？

例如，现在我正在学习相机变换，如果我可以轻松地绘制右/上/看/眼向量，那就太好了。

我尝试过 Grapher.app 和 gnuplot，但是在 Grapher.app 中输入点非常困难，而且 gnuplot 似乎无法锁定纵横比。

Answer 1

Visual Python 是一个超级简单的 3D 可视化库。

例如，要显示球体和箭头：

import time, math, visual

ball = visual.sphere(pos=(0,2,0), radius=1, color=visual.color.red)
vect = visual.arrow(pos=(2,0,0), axis=(2 ,2,-2))

visual.scene.forward = (.1, -.3, -1)  # controls the camera view angle

此窗口现在还具有所有正常的鼠标交互性，例如变焦和相机（即视角）旋转。

VPython 也很容易制作动画。例如，以下命令将旋转箭头：

da = 2*math.pi/100
for timestep in range(100):
    angle = timestep*da
    vect.axis = (2+2*math.sin(angle), 2*math.cos(angle), -2)
    time.sleep(.1)

Answer 2

我不知道这是否比 Grapher.app 或 gnuplot 更容易，但您可以编写自己的 3D 图形程序来绘制向量。

这是一个在 OpenGL 中绘制 X 的示例， Y 和 Z 轴向量。

更新： 这是一个 Java 小程序，专门致力于帮助您可视化相机变换中的向量。请注意安装说明：您必须安装 Java 3D。

描述：透视相机
参数小程序旨在熟悉
具有各种参数的学生
与合成物相关，
透视投影相机。用户
可以调整以下任意一项
参数：视场宽度，
视场高度，近剪裁
平面距离，远剪裁平面
距离、向上向量和外观向量。
视锥体可视化为
窗口，让学生
了解参数之间的关系
视锥体的形状。

同一个站点有许多组件，例如轴，您可以使用它来设置一个简单的小程序，仅显示您想要的矢量。