如何从 MATLAB 中的点生成球体？答案

【问题标题】：How can I generate spheres from points in MATLAB?如何从 MATLAB 中的点生成球体？
【发布时间】：2017-05-03 08:21:17
【问题描述】：

我在 MATLAB 中生成了随机 3D 点。点数组的长度在每次运行时都会发生变化。我想把这些点变成球体。但是，我还没有成功。我点的散点图是这样的：

每个点都用 x、y 和 z 表示。现在，我想使用 x、y 和 z 作为中心点并生成半径为 r 的球体？我该怎么做？

给你一个想法，一张示例图片来展示我期望生成的内容：

【问题讨论】：

@Wolfie：潜在的“破坏”如何？
@Wolfie 我不认为你被告知了。 Adriaan 要求您澄清编辑的理由。
@Wolfie：我注意到您的编辑消息“使用带有感叹号的 SO 上传，而不是 imgur”。据我了解，上传系统确实使用了 imgur.com。我怀疑 Stack Exchange 和 Imgur 有商业安排。
啊，我明白你的意思了 - 是的，从编辑消息中并不清楚。不用担心，澄清一下就好了。

标签： matlab

【解决方案1】：

您可以使用内置的sphere，乘以半径并添加中心坐标。一次绘制它们你可以使用cellfun:

% number of spheres
n = 10;
% random xyz center points
xyz = rand(n,3)*10;
% random radius
r = rand(n,1);
% generate unit sphere (radius=1, center=[0,0,0])
[X,Y,Z] = sphere;
% plot function for all spheres
plotfun = @(c,r) surf(X*r + c(1),Y*r + c(2),Z*r + c(3));
% generate figure with "hold on"
figure;
hold on;
axis equal;
grid on;
% plot all spheres
h = cellfun(plotfun,num2cell(xyz,2),num2cell(r),'UniformOutput',0);

如果您想要类似于您想要的输出的球体，您可以向surf 添加一些图形属性并添加一个light 对象：

plotfun = @(c,r) surf(x*r + c(1),y*r + c(2),z*r + c(3),...
    'FaceColor',.7*[1 1 1],'EdgeColor','none',...
    'FaceLighting','gouraud','AmbientStrength',0.5);
light('Position',[-1 0 0]);

【讨论】：

sphere 的输出不应该是小写字母还是plotfun 的常量应该是大写？
谢谢，plotfun 的常量应该是大写的，我编辑了我的答案。
非常感谢您的回复。 c 是中心点数组，对吗？您的代码中的 x、y 和 z 是什么？随机坐标？
X、Y和Z（大写）是“单位球体”坐标； xyz 是每个球心的随机 xyz 坐标； c 和 plotfun = @(c,r) 一样是绘图函数输入，它是一个 3D 向量，表示球体中心的 xyz 坐标。

【解决方案2】：

假设您有一个点 (a1,a2,a3)，并且您想绘制一个半径为 R 的球体，您可以这样做：

R=5;
a1=1;
a2=-2;
a3=3;
[x,y,z] = sphere;
surf((x+a1)*R,(y+a2)*R,(z+a3)*R) % centered at (a1,a2,a3) with radius R

我建议遍历您的数组并在每个点上执行此操作。请记住，您可以增加球体上的面数，请查看here 了解具体方法。

【讨论】：