Python实现不规则图形填充的思路

脚本专栏 2024/11/8 佚名

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核心思想：点动成线，线动成面。

以下图为例，要求填充扇子的扇面部分。

一、绘制扇子：

首先要弄清楚它的结构，即能够用代码把扇子绘制出来。（只有先把不规则图形的结构分析清楚，才能进一步填充它。）

先画一个框架：

#调用的库
import math
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

#画图的基础设置
fig = plt.figure(1)
ax = fig.add_subplot(111)
plt.axis('off')
plt.axis('equal')

#画框架线条

#画两条圆弧
theta = np.arange(0.5*np.pi,np.pi,0.01)
for i in range(3):
  x = i * np.cos(theta)
  y = i * np.sin(theta)
  ax.plot(x,y,color='black',linewidth=0.7)
#画两条主扇骨
z = np.arange(0,2,0.01)
ax.plot(z * math.cos(math.pi/2), z * math.sin(math.pi/2), color='black',linewidth=0.7)
ax.plot(z * math.cos(math.pi), z * math.sin(math.pi), color='black',linewidth=0.7)

如图：

再把扇子细节部分画出来：

#画10根扇骨
z = np.arange(0,1,0.01)
for i in range(11):
  ax.plot(z * math.cos(math.pi/2+i/10*math.pi/2), z * math.sin(math.pi/2+i/10*math.pi/2), color='black',linewidth=0.7)
#扇面分割为20小份
z = np.arange(1,2,0.01)
for i in range(0,21):
  ax.plot(z * math.cos(math.pi/2+i/20*math.pi/2), z * math.sin(math.pi/2+i/20*math.pi/2), color='black',linewidth=0.7)

这样就可以得到最开始的“素扇子”。

至此，我们也弄清了扇子的“数据”，扇面部分取1/4圆，扇骨部分通过np.arange()函数，把步长设置为0.01即可以创建一条半径，然后通过角度的正余弦变化构建扇骨，从而绘制出整个扇子。

二、填充扇子：

思路：如果两根扇骨的距离足够小，小到人眼难以分辨，当不同颜色的扇骨铺满扇面，就可以实现扇面的颜色填充。

#涂颜色
#选取一个涂色卡
color = ['#cde8f3','#91cfc9','#6bb3c0','#4198b9','#1e5670',
    '#2d4e76','#99bcdd','#c4e5ef','#f3fafa','#bbabd0',
    '#a16e8a','#643f5a','#cfbeb7','#f1ead7','#e99a9a',
    '#e67b79','#f7cece','#eec9bc','#e1f1ea','#91c7c2']

#点动成线
z = np.arange(1.005, 2, 0.01)#边缘修正0.005，露出扇子轮廓

#线动成面
I = np.arange(0,20,0.01)
for i in I:
  ax.plot(z * math.cos(math.pi/2+i/20*math.pi/2), z * math.sin(math.pi/2+i/20*math.pi/2), color=color[int(i)],linewidth=0.7,alpha=0.5)

如图所示：