我想使用 matplotlib 沿点 (x1,y1) 和 (x2,y2) 的长度绘制一个具有指定半径 r 的圆柱体。请让我知道如何执行此操作。
请您参考如下方法:
为了好玩，我将把它推广到任何轴 (x0, y0, z0) 到 (x1, y1, z1)。如果您想要在 xy 平面中的轴，请将 z0 和 z1 设置为 0。
通过找到与轴相同方向的单位向量，然后将其添加到 p0 并沿轴的长度缩放，您可以很容易地找到轴的矢量方程。通常你可以用 x = x0 + cos(theta) * R 和 y = y0 + sin(theta) * R 找到一个圆的坐标，但是圆不在 xy 平面上，所以我们需要使我们自己的轴具有垂直于圆柱体轴并彼此垂直的单位向量，然后从中获取 xyz 坐标。我用这个网站来帮助我解决这个问题:Link .这是代码:
import numpy as np
from matplotlib import pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
from scipy.linalg import norm
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
origin = np.array([0, 0, 0])
#axis and radius
p0 = np.array([1, 3, 2])
p1 = np.array([8, 5, 9])
R = 5
#vector in direction of axis
v = p1 - p0
#find magnitude of vector
mag = norm(v)
#unit vector in direction of axis
v = v / mag
#make some vector not in the same direction as v
not_v = np.array([1, 0, 0])
if (v == not_v).all():
not_v = np.array([0, 1, 0])
#make vector perpendicular to v
n1 = np.cross(v, not_v)
#normalize n1
n1 /= norm(n1)
#make unit vector perpendicular to v and n1
n2 = np.cross(v, n1)
#surface ranges over t from 0 to length of axis and 0 to 2*pi
t = np.linspace(0, mag, 100)
theta = np.linspace(0, 2 * np.pi, 100)
#use meshgrid to make 2d arrays
t, theta = np.meshgrid(t, theta)
#generate coordinates for surface
X, Y, Z = [p0[i] + v[i] * t + R * np.sin(theta) * n1[i] + R * np.cos(theta) * n2[i] for i in [0, 1, 2]]
ax.plot_surface(X, Y, Z)
#plot axis
ax.plot(*zip(p0, p1), color = 'red')
ax.set_xlim(0, 10)
ax.set_ylim(0, 10)
ax.set_zlim(0, 10)
plt.show()
