Hamal 指南

wuyumin 发布于2019-07-30 14:57 / 2238人阅读

摘要：点集是下文所述的无向图矢量场以及网格的实体。将视为语言中的行列的二维数组可能会更好理解一些。打开，将修改为上述修改，意味着将相机沿轴正方向移动了个单位，即让相机重复靠近。矢量场文件的格式与点集文件相同。

简介

Hamal 是一份 Python 3 脚本，可将点集、无向图、曲线、矢量场、网格曲面等三维几何数据转化为 POV-Ray 场景文件。也就是说，Hamal 不生产数据，也不负责图形渲染，它只能算是一个数据格式转换器，面向对 POV-Ray 有一些了解并且希望使用 POV-Ray 对上述三维几何图形进行光线追踪渲染的人。

安装

$ git clone https://github.com/liyanrui/hamal.git
$ cd hamal
$ chmod +x hamal
$ sudo install hamal /usr/local/bin

点集

待渲染的三维点集数据应当存储在 ASCII 编码的文本文件中，并且文件的每一行文本都是三维点坐标的字面值，例如：

1.2 3.3 5.4
0.1 2.2 8.5
... ... ...

现在假设三维点集数据文件为 foo.asc，通过以下命令可将其转换为 POV-Ray 场景文件 foo.pov 与 foo.inc：

$ hamal foo.asc

这条命令会在当前目录生成 foo.pov 与 foo.inc，前者为视图文件，后者为 POV-Ray 模型文件，使用 povray 命令可基于 foo.pov 与 foo.inc 对点集进行渲染：

$ povray foo.pov

渲染结果为当前目录下的位图文件 foo.png。例如：

Hamal 默认的点的尺寸是 0.0025，下面这条命令可将其设置为 0.005：

$ hamal --point-size=0.005 foo.asc

再次使用 povray 处理新生成的 foo.png，结果可得：

注：事实上，当点的尺寸设为 x 时，点在 POV-Ray 中的实际尺寸是 x * r，r 为点集近似最小外接球的半径。

点集是下文所述的无向图、矢量场以及网格的「实体」。

无向图

对于点集数据文件 foo.asc，假设我们算出了它对应点集的欧几里得最小支撑树（EMST）——EMST 是树，也是无向图。假设 EMST 的数据被保存到 foo-graph.asc 文件，该文件的每一行都是 EMST 的一条边的两个端点，只不过存储的不是点坐标，而是 foo.asc 文件中对应点坐标的行号，只不过 foo.asc 第一行的行号从 0 开始。将 foo.asc 视为 C 语言中的 n 行 3 列的二维数组可能会更好理解一些。例如：

0 1
1 15677
15677 12881
12881 12849
... ...

要绘制无向图，在将无向图数据转换为 POV-Ray 的过程中，需要载入点集数据文件与无向图数据文件：

$ hamal --graph=foo-graph.asc foo.asc

然后使用 povray 对新的 foo.pov 进行处理，便可得到 EMST 的渲染结果：

结果似乎与上文所示的点集模型的渲染结果差不多，这实际上是因为点集非常密集所致。若修改 foo.pov，让相机距离点集更近一些，便可以看清 EMST 的局部分支。

打开 foo.pov，将

camera {
  location <0, 0, -2 * model_radius> + model_center * z
  look_at <0, 0, 0>
  translate view_center
}

修改为：

camera {
  location model_center * z
  look_at <0, 0, 0>
  translate view_center
}

上述修改，意味着将相机沿 z 轴正方向移动了 2 * model_radius 个单位，即让相机重复靠近 EMST。重新用 povray 处理 foo.pov，可得：

点的尺寸与先的宽度似乎太大了一些，可以将它们设置的小一些，可以在使用 hamal 生成 POV-Ray 场景文件时将它们的尺寸设置的小一些，例如：

$ hamal --graph=foo-graph.asc --point-size=0.001 --line-width=0.0005 foo.asc

结果可得：

曲线

将一条曲线离散化处理，形成一组首尾相连的线段，这样就可以构成无向图，然后利用上一节渲染无向图的方法进行曲线的渲染。

下图是一条 3 次 Bezier 曲线的渲染结果：

矢量场

矢量场，就是一组矢量，这组矢量的起点即上文所述的点集文件，例如 foo.asc，而它们的终点存储在矢量场文件中，例如 foo-vector-field.asc。矢量场文件的格式与点集文件相同。

下面的命令可以将矢量场转化为 POV-Ray 场景文件：

$ hamal --vector-field=foo-vector-field.asc --point-size=0.001 --line-width=0.0005 foo.asc

像上一节那样修改 foo.pov 文件，拉近相机与模型之间的距离，结果可得：

网格

为了便于演示，下面的命令使用了 qhull 为一组随机点集构建了凸包，然后将凸包数据（三角网格文件）转换为 POV-Ray 场景文件并交由 povray 进行渲染：

$ rbox 100 W0 > points.asc
$ qhull QJ i < points.asc TO hull.asc
$ sed -i "1,2d" points.asc
$ sed -i "1d" hull.asc
$ hamal --object=hull --mesh=hull.asc --point-size=0.03 points.asc
$ povray +P hull.pov

hamal 的 --object 选项用于设定 POV-Ray 模型的文件名（不包含扩展名）。

结果可得到如下图所示的渲染结果：

内幕

见「Python 邂逅 POV-Ray」与「趴边去！」。

云服务器 GPU云服务器 Hamal 编程指南 html指南 linux指南

文章版权归作者所有，未经允许请勿转载,若此文章存在违规行为，您可以联系管理员删除。

转载请注明本文地址：https://www.ucloud.cn/yun/41024.html

雷神 Thor —— TiDB 自动化运维平台

摘要：相当于分布式数据库的大脑，一方面负责收集和维护数据在各个节点的分布情况，另一方面承担调度器的角色，根据数据分布状况以及各个存储节点的负载来采取合适的调度策略，维持整个系统的平衡与稳定。原文链接雷神自动化运维平台作者：瞿锴，同程艺龙资深 DBA 背景介绍随着互联网的飞速发展，业务量可能在短短的时间内爆发式地增长，对应的数据量可能快速地从几百 GB 涨到几百个 TB，传统的单机数据库提...

RayKr 2019-06-25 18:51 评论0 收藏0
使用STS构建/导入入门指南

摘要：本指南将引导您使用构建其中一个入门指南。导入入门指南启动并运行后，从菜单中打开向导。弹出向导将为您提供从网站搜索和选择任何已发布的指南。概要恭喜您已经设置了，导入了入门指南，并打开了一个浏览器选项卡来浏览它。本指南将引导您使用Spring Tool Suite（STS）构建其中一个入门指南。你要构建什么您将选择一个Spring指南并将其导入Spring Tool Suite。然后...

tanglijun 2019-08-16 14:44 评论0 收藏0
产品概述智能大数据平台 USDP

摘要：产品概述产品概述产品概述本篇目录产品特点产品特点功能简介功能简介操作指南操作指南开发指南开发指南任务调度任务调度产品价格产品价格简称，是推出的云上智能化轻量级的大数据基础服务平台，能够帮您快速构建起大数据的分析处理能力。产品概述本篇目录产品特点功能简介操作指南开发指南任务调度产品价格UCloud Smart Data Platform（简称 USDP），是 UCloud 推出的云上智能化、...

ernest.wang 2022-07-12 17:27 评论0 收藏441