VPython 0 3 | 3D Objects #1: cylinder 圆柱体

歌者文明清理员

上一期里的 VPython 基础代码里创建了一个 vpython.box 类的实例。

在 VPython 中，与 box 类类似的还有 sphere、arrow、cylinder 等，它们都是 VPython 的 3D 对象。这些可以在 VPython 官方文档上看见：传送门

通过左侧的 来查看指定的文档。

本文对应的官方文档：传送门

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只需要学会 VPython 圆柱体的属性，就可以学会其他 VPython 3D 对象的属性。其他 VPython 3D 对象的属性可能更多。

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以下代码用于实现创建 cylinder 对象并且起名 “rod” 的功能：

from vpython import *
rod = cylinder(pos=vector(0, 2, 1), axis=vector(5, 0, 0), radius=1)
while True:
    rate(100)

为什么要有 while True 循环？你去掉试试

上述代码中，pos 用于指定圆柱体的位置，axis 用于指定圆柱体的轴，radius 用于指定半径。这里的半径是没有单位的，或者说是 “1 个 VPython 长度”

可以通过 rod.pos，rod.axis，rod.radius 来访问或更改 cylinder 对象的属性值。

rod.pos.x = 5
rod.axis.y = 2.5
rod.radius = 0.5

注：VPython 中必须使用 vector。vector 对象有 x、y、z 属性，x 代表 vector 的第一项，y、z 分别是第二、第三项。

注：VPython 允许你 “偷看” VPython 3D对象的内部，也就是说圆柱体的里面还可以再放圆柱体，可以套娃，像这样：



也可以更改整个 rod.pos，即创建一个新的 vector 并覆盖原来的 vector，而不是修改原来的 vector。

rod.pos = vector(1, 2, 3)

如果你没有给 VPython 3D 对象赋值，那么你就再也找不到它了，没有方法来修改它的属性。或者你赋值了，但是后来这个变量被 “销毁” 了，你也没办法去修改它的属性。

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当我们没有为 VPython 3D 对象指定颜色的时候，VPython 会默认使用当前的前景色（请戳 -> 控制画布颜色）。

颜色的属性名为 color，你可以通过 rod.color 来访问或修改它。同样，color 也需要是 vector，r、g、b 分别通过 color.x、color.y、color.z 访问。

注意，color 的值区间应该是 [0, 1]。所以，你可以直接将 [0, 255] 的 rgb 除 255，比如：

rod.color = vector(0, 0, 255) / 255

上面代码会将 rod 的颜色设置为 (0, 0, 255)。

另外，设置 color 的另一种方法是单独使用 rod.red，rod.green，rod.blue，值同样是 [0, 1] 之间。

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cylinder 对象的属性列表如下，这些属性也可作用于其他 VPython 3D 对象：

pos 和 axis 的图：

                               
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radius 的图：

• pos：cylinder 的坐标，位于 cylinder 一面（圆形）的中心点。默认为 vector(0, 0, 0)
• axis：cylinder 的轴，是 cylinder.pos 到 cylinder 另一面的轴点，改动它会同时改动 up 属性，使 up 属性和 axis 永远垂直。默认为 vector(1, 0, 0)
• up：见 axis。默认为 vector(0, 1, 0)
• length：cylinder 的长，也可通过 size.x 访问。默认为 1
• radius：cylinder 的半径。默认为 1
• size：cylinder 的大小（vector(length, width, height)，length = 长，width = 宽，height = 高）。这可以使圆柱体的一面不再是圆形，而是椭圆形。size.x：同 length。
• color：cylinder 的颜色（vector(red, green, blue)）。默认值为 vector(1, 1, 1)，即 color.white
• red, green, blue：同 color
• opacity：cylinder 的透明度，区间 [0, 1]。默认值为 1，即不透明
• shininess：cylinder 的亮度，区间 [0, 1]，数字越大 cylinder 越亮。默认值为 0.6
• emissive：cylinder 是否发光，True 为发光，False 为不发光
• texture：cylinder 的材质，见材质。（在标准 VPython 中没有 “materials” 的说法，“texture” 很接近 “meterials”）
• canvas：cylinder 所在的画布，见画布。