Matlab:设置单面着色

Question

我正在制作一个泛化圆柱体函数的函数，这样圆柱体就有盖子，可以是任何尺寸和方向。但是，从圆柱体的外观来看，我遇到了麻烦。为了让帽子看起来正确，弯曲部分需要一组阴影，而帽子需要另一组。 (在你问之前制作 3 个表面不是一种选择)

相关代码如下:

    surface(xSurf,ySurf,zSurf,c,'EdgeColor','none','FaceLighting','phong');

如果您想查看整个代码。

谢谢你的帮助，

约翰

    function varargout = DrawCylinder(x,y,z,r,h,aVec,bVec,cVec,ccolor, npts)
    % DrawCylinder Generate a three-dimensional cylinder
    %
    % DrawCylinder(x,y,z,a,b,c,aVec,bVec,CVec,ccolor, npts) 
    % creates a surface plot of a cylinder whose center is at (x,y,z), has
    % semiaxes of length a, b, and c.  The unit vectors associated with each
    % semixis are aVec, bVec, and cVec and must be size 3 x 1 (column vector)
    % with size of npts + 1.
    %
    % H = DrawCylinder(...) creates the surface plot and returns the handle H to each
    % graphical object created.
    %
    % [X Y Z] = DrawCylinder(...) does not generate the surface plot and returns
    % the data necessary to create the surface using:
    % SURF(X,Y,Z);
    %
    % [X Y Z C] = DrawCylinder(...) does not generate the surface plot and returns
    % the data necessary to create the surface using:
    % SURF(X,Y,Z,C,'cdataMapping','direct');

    %CREATE SURFACE FOR CYLINDER
    [xCyl,yCyl,zCyl]=cylinder(1,npts);

    xSurf=[zeros(1,max(size(xCyl)));xCyl;zeros(1,max(size(xCyl)))];
    ySurf=[zeros(1,max(size(yCyl)));yCyl;zeros(1,max(size(yCyl)))];
    zSurf=[zeros(1,max(size(zCyl)));zCyl;ones(1,max(size(zCyl)))] - 0.5;

    xSurf = xSurf*r;
    ySurf = ySurf*r;
    zSurf = zSurf*h;

    %ROTATE CYLINDER
    %Make sure aVec,bVec, and cVec are column unit vectors:
    if all(size(aVec)==[1,3])
        aVec=aVec';
    end
    if all(size(bVec)==[1,3])
        bVec=bVec';
    end
    if all(size(cVec)==[1,3])
        cVec=cVec';
    end
    aVec=aVec/norm(aVec); %Make unit vectors
    bVec=bVec/norm(bVec);
    cVec=cVec/norm(cVec);

    rot = [aVec,bVec,cVec]; %The rotation matrix

    [iMax, jMax] = size(xSurf);

    for i=1:iMax
        for j=1:jMax
            rotatedPt = rot*[xSurf(i,j);ySurf(i,j);zSurf(i,j)];
            xSurf(i,j) = rotatedPt(1);
            ySurf(i,j) = rotatedPt(2);
            zSurf(i,j) = rotatedPt(3);
        end
    end

    %TRANSLATE CYLINDER
    xSurf = xSurf + x;
    ySurf = ySurf + y;
    zSurf = zSurf + z;

    c = ccolor*ones(size(xSurf));
    if nargout == 0
        surface(xSurf,ySurf,zSurf,c,'EdgeColor','none','FaceLighting','phong');
    elseif nargout == 1
        varargout = {surface(xSurf,ySurf,zSurf,c,'EdgeColor','none','FaceLighting','phong');};
    elseif nargout == 3
        varargout = {xSurf ySurf zSurf};
    elseif nargout == 4
        varargout = {xSurf ySurf zSurf c};
    end

    end

编辑 2012 年 8 月 18 日:

只是为了让你能看到。

这就是我得到的...

这就是我想要的......

Answer 1

我敢肯定，“阴影”只是指端盖的颜色，而不是更复杂的效果。如果是这样，那就很简单了，我将举一个灰度示例

改变

c = ccolor*ones(size(xSurf));

到

c = (ccolor/255)*ones(size(xSurf));
c([1 3],:)=max(0,(ccolor-10))/255;

第一行用归一化的 ccolor 初始化 c 矩阵(期望 8 位灰度 ccolor 输入，它归一化为 0..1)。第二行将端盖(第 1 行和第 3 行)更改为略深的颜色，在 0 处触底，并单独保留圆柱体表面(第 2 行和第 4 行)。

为了确保您能正确看到结果，您需要更改 nargout==0 条件，使其看起来像这样

surface(xSurf,ySurf,zSurf,c,'EdgeColor','none','FaceLighting','phong');
colormap(gray(256));
caxis([0 1]);

colormap只是设置colormap，类似于8位灰度。 caxis 命令相当关键。根据Matlab的表面文档

MATLAB performs a linear transformation on this data to obtain colors from the current colormap

为了我们的目的，这是不好的。由于我们只有两个值，最低值将更改为 0，最高值将更改为 1。这实际上忽略了我们的 ccolor 输入并给出了一个带有两个黑色盖子的白色圆柱体。使用 caxis([0 1]) 保留完整比例和 ccolor 在其中的位置。

更新:

听起来我误解了你想要的东西，实现非常接近你想要的效果的最简单方法是将“MeshStyle”设置为“row”，如下所示:

表面(xSurf、ySurf、zSurf、c、'EdgeColor'、'k'、'FaceLighting'、'phong'、'MeshStyle'、'row')；

这将为您提供以下结果:

仍然有一个中心点，但这是迄今为止产生该效果的最简单方法。