具有不同半径的函数的 3D 圆柱体答案

【问题标题】：3D cylinder from function with varying radius具有不同半径的函数的 3D 圆柱体
【发布时间】：2018-07-31 09:07:02
【问题描述】：

我想从一个随半径变化的函数创建一个圆柱体（双曲面）。所以我有一个函数：

def f(x):
     return np.sqrt(1+(x/constant)**(2))

当然还有 y 方向。我想要的是，这个函数旋转起来，看起来像一个双曲面（见图）。我创建了这些曲面图，但没有使用 f(x) 之类的函数。

【问题讨论】：

那么您是如何创建这个曲面图的？
你的函数 f(x) 应该去z3 在你下面的例子中。
请帮帮我:)

标签： python 3d surface

【解决方案1】：

我从维基百科得到这个脚本：

from __future__ import division
import numpy as np
from numpy import pi, cos, sin, sqrt, outer, ones
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D

fig = plt.figure(figsize=(10, 10))
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
u = np.linspace(0, 2 * pi, 100)
v = np.linspace(0, pi, 100)
one_v = ones(100)


# Hyperboloid
v = 2*v/pi - 1
x3 = 6 * outer(cos(u), sqrt(1 + v**2))
y3 = 6 * outer(sin(u), sqrt(1 + v**2)) - 16
z3 = 12 * outer(one_v, v)
ax.plot_surface(x3, y3, z3, rstride=5, cstride=5, cmap='Spectral',
                linewidth=0.5)

# Fix aspect ratio and axes details
ax.set_xlim(-13, 13)
ax.set_ylim(-13, 13)
ax.set_zlim(-13, 13)
ax.view_init(elev=35, azim=-45)
plt.axis('off')
plt.savefig('Gaussian curvature.svg', transparent=True)
plt.show()

但我不知道，如何实现我的功能。我想要我的功能并旋转。

【讨论】：

【解决方案2】：

我这样做了，但它不是 100% 正确的。在 x,y=0 处，函数应该是 =w0*np.sqrt(1)=w0=1.701。事实并非如此。

import numpy as np
from numpy import pi, cos, sin, sqrt, outer, ones
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D

fig = plt.figure(figsize=(10, 10))
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
u = np.linspace(0, 2 * pi, 100)
v = np.linspace(0, pi, 100)
one_v = ones(100)

w0=1.701
lamb=0.90846
d_in1=45
foc1=38.35
zR=np.pi*w0**(2)/(lamb)


x=np.linspace(-30,30,100)
def f(x):
    return w0*np.sqrt(1+(x/zR)**(2))

# Hyperboloid
v = 2*v/pi - 1
x3 = 6 * outer(cos(u), sqrt(1 + v**2))
y3 = 6 * outer(sin(u), sqrt(1 + v**2)) 
z3 = f(x)
ax.plot_surface(x3, y3, z3, rstride=5, cstride=5, cmap='Spectral',
                linewidth=0.5)

# Fix aspect ratio and axes details
#ax.set_xlim(-13, 13)
#ax.set_ylim(-13, 13)
#ax.set_zlim(-13, 13)
#ax.view_init(elev=35, azim=-45)
#plt.axis('off')
plt.savefig('Gaussian curvature.svg', transparent=True)
plt.show()

【讨论】：