中秋节还有三天就到了，中秋节啊，阖家团圆的日子。本文将利用Matlab绘制中秋山间秋月和皓月当空的动态效果，感兴趣的可以了解一下
中秋节还有三天就到了，中秋节啊，阖家团圆的日子，又有多少人去摆弄电脑甚至打开MATLAB？因此要发就现在！
绘制效果
月饼绘制，立体月饼绘制，月饼状统计图往年我都已经画过了，那么今年不妨从月亮下手，两个动态绘图奉上。
山间秋月
在好久之前看到童晶老师《Python趣味创意编程》一书中有一山水绘制示例非常惊艳，但用了一些python中有matlab中没有的函数，一时手痒就改了个MATLAB版：
function landScape % python代码原作出处：童晶|《Python趣味创意编程》 % MATLAB代码改写：slandarer % axes设置 ax=gca; ax.XTick=[]; ax.YTick=[]; ax.XLim=[0,800]; ax.YLim=[0,600]; ax.DataAspectRatio=[1 1 1]; hold(ax,'on'); % ========================================================================= % 颜色预定义，注意此处是hsv格式 cClouds=[330,25,100]; % 云的颜色 cSky=[220,50,50]; % 天空的颜色 cFurther=[230,25,90]; % 远山的颜色 cCloser=[210,70,10]; % 近山的颜色 % ========================================================================= % 绘图函数调用 ax.Color=hsv2rgb(cFurther./[360,100,100]); % 背景为远山的颜色 drawSky(cSky,cFurther) % 画出天空颜色渐变效果 drawClouds(cClouds) % 画出彩色云朵效果 drawMountains(cFurther,cCloser) % 画出山脉效果 % ========================================================================= % 功能函数： % ------------------------------------------------------------------------- % 渐变背景生成函数 function drawSky(colSky,colFurther) % 颜色由hsv转rgb colSky=hsv2rgb(colSky./[360,100,100]); colFurther=hsv2rgb(colFurther./[360,100,100]); %构建渐变色网格 [XMesh,YMesh]=meshgrid(1:800,301:600); ZMesh=zeros(size(XMesh)); CMesh=vColorMat([800,300],[colFurther;colSky]); surf(XMesh,YMesh,ZMesh,'CData',CMesh,'EdgeColor','none'); end % ------------------------------------------------------------------------- % 云绘制函数 function drawClouds(colClouds) colClouds=hsv2rgb(colClouds./[360,100,100]); % 随机噪声生成 [X,Y]=meshgrid(linspace(0,1,500)); CLX=(-cos(X.*2.*pi)+1).^.2; CLY=(-cos(Y.*2.*pi)+1).^.2; r=(X-.5).^2+(Y-.5).^2; alp=abs(ifftn(exp(3i*rand(500))./r.^.8)).*(CLX.*CLY); alp=alp./max(alp,[],'all'); CMesh=zeros([size(alp),3]); CMesh(:,:,1)=colClouds(1); CMesh(:,:,2)=colClouds(2); CMesh(:,:,3)=colClouds(3); % 越向下、云越透明 dy=(1:500)./500.*0.8+0.2; image([0,800],[350,600],CMesh,'AlphaData',alp.*(dy')); end % ------------------------------------------------------------------------- % 山峰绘制函数 function drawMountains(colFurther,colCloser) [X,Y]=meshgrid(linspace(0,1,800)); CLX=(-cos(X.*2.*pi)+1).^.2; CLY=(-cos(Y.*2.*pi)+1).^.2; r=(X-.5).^2+(Y-.5).^2; % 8层山 for i=1:8 % 每次都生成一次二维随机噪声，并取其中一行的数据 h=abs(ifftn(exp(5i*rand(800))./r.^1.05)).*(CLX.*CLY).*10; nh=(8-i)*30+h(400,:); if i==1,nh=nh.*.8;end hm=ceil(max(nh)); CMesh=zeros([hm,800,3]); % 颜色矩阵构造， tcol=colFurther+(colCloser-colFurther)./8.*(i); tcol=hsv2rgb(tcol./[360,100,100]); CMesh(:,:,1)=tcol(1); CMesh(:,:,2)=tcol(2); CMesh(:,:,3)=tcol(3); % 用nan数值框出山的轮廓 alp=ones(hm,800); alp((1:hm)'>nh)=nan; % 绘制山峰 image([-50,850],[0,hm],CMesh,'AlphaData',alp.*0.98); end end % ========================================================================= % 一个线性插值的渐变图生成函数 function colorMat=vColorMat(matSize,colorList) yList=((0:(matSize(2)-1))./(matSize(2)-1))'; xList=ones(1,matSize(1)); % 线性插值 colorMat(:,:,1)=(colorList(1,1)+yList.*(colorList(2,1)-colorList(1,1)))*xList; colorMat(:,:,2)=(colorList(1,2)+yList.*(colorList(2,2)-colorList(1,2)))*xList; colorMat(:,:,3)=(colorList(1,3)+yList.*(colorList(2,3)-colorList(1,3)))*xList; end end
本人将代码再次略作改编，贴合中秋主题，又写了山间秋月的代码，能够动态展示变换的云雾以及慢慢变圆的月亮：
function autumoon_2 % @author : slandarer % gzh : slandarer随笔 % axes设置 ax=gca; ax.XTick=[]; ax.YTick=[]; ax.XLim=[0,800]; ax.YLim=[0,600]; ax.DataAspectRatio=[1 1 1]; hold(ax,'on'); % ========================================================================= % 颜色预定义，注意此处是hsv格式 cFurther=[225,35,70]; % 远山的颜色 cCloser=[210,70,10]; % 近山的颜色 cClouds=[250 26 43]; % 云的颜色 cSky=[215 100 18]; % 天空的颜色 % 月亮颜色格式为rgb cMoon=[253,252,222]./255; % ========================================================================= % 绘图函数调用 ax.Color=hsv2rgb(cFurther./[360,100,100]); % 背景为远山的颜色 drawSky(cSky,cFurther) % 画出天空颜色渐变效果 % 基础绘制月亮 t1=linspace(-pi/2,pi/2,100); t2=linspace(pi/2,3*pi/2,100); X1=cos(t1).*35;Y1=sin(t1).*35; X2=cos(t2).*35;Y2=sin(t2).*35; moonHdl=fill([X1,X2]+600,[Y1,Y2]+500,cMoon,'EdgeColor','none'); % 画出彩色云朵效果 cloudsCMesh=getCloudsCMesh(cClouds); cloudsAlpha1=getCloudsAlp(); cloudsAlpha2=getCloudsAlp(); cloudHdl=image([0,800],[250,600],cloudsCMesh,'AlphaData',cloudsAlpha1); drawMountains(cFurther,cCloser) % 画出山脉效果 % 随着时间变化月亮逐渐变圆 k=linspace(-1,1,100); for n=1:length(k) tX2=X2.*k(n); moonHdl.XData=[X1,tX2]+600; cloudHdl.AlphaData=cloudsAlpha1+(cloudsAlpha2-cloudsAlpha1).*n./length(k); pause(.1) end % ========================================================================= % 功能函数： % ------------------------------------------------------------------------- % 渐变背景生成函数 function drawSky(colSky,colFurther) % 颜色由hsv转rgb colSky=hsv2rgb(colSky./[360,100,100]); colFurther=hsv2rgb(colFurther./[360,100,100]); %构建渐变色网格 [XMesh,YMesh]=meshgrid(1:800,301:600); ZMesh=zeros(size(XMesh)); CMesh=vColorMat([800,300],[colFurther;colSky]); surf(XMesh,YMesh,ZMesh,'CData',CMesh,'EdgeColor','none'); end % ------------------------------------------------------------------------- % 云绘制函数 function CMesh=getCloudsCMesh(colClouds) colClouds=hsv2rgb(colClouds./[360,100,100]); CMesh=zeros([500,500,3]); CMesh(:,:,1)=colClouds(1); CMesh(:,:,2)=colClouds(2); CMesh(:,:,3)=colClouds(3); end function Alpha=getCloudsAlp(~,~) % 随机噪声生成 [X,Y]=meshgrid(linspace(0,1,500)); CLX=(-cos(X.*2.*pi)+1).^.2; CLY=(-cos(Y.*2.*pi)+1).^.2; r=(X-.5).^2+(Y-.5).^2; alp=abs(ifftn(exp(3i*rand(500))./r.^.8)).*(CLX.*CLY); alp=alp./max(alp,[],'all'); dy=(1:500)./500.*0.8+0.2; Alpha=alp.*(dy'); end % ------------------------------------------------------------------------- % 山峰绘制函数 function drawMountains(colFurther,colCloser) [X,Y]=meshgrid(linspace(0,1,800)); CLX=(-cos(X.*2.*pi)+1).^.2; CLY=(-cos(Y.*2.*pi)+1).^.2; r=(X-.5).^2+(Y-.5).^2; % 8层山 for i=1:8 % 每次都生成一次二维随机噪声，并取其中一行的数据 h=abs(ifftn(exp(5i*rand(800))./r.^1.05)).*(CLX.*CLY).*10; nh=(8-i)*30+h(400,:); if i==1,nh=nh.*.8;end hm=ceil(max(nh)); CMesh=zeros([hm,800,3]); % 颜色矩阵构造 tcol=colFurther+(colCloser-colFurther)./8.*(i); tcol=hsv2rgb(tcol./[360,100,100]); CMesh(:,:,1)=tcol(1); CMesh(:,:,2)=tcol(2); CMesh(:,:,3)=tcol(3); % 用nan数值框出山的轮廓 alp=ones(hm,800); alp((1:hm)'>nh)=nan; % 绘制山峰 image([-50,850],[0,hm],CMesh,'AlphaData',alp.*0.98); end end % ========================================================================= % 一个线性插值的渐变图生成函数 function colorMat=vColorMat(matSize,colorList) yList=((0:(matSize(2)-1))./(matSize(2)-1))'; xList=ones(1,matSize(1)); % 线性插值 colorMat(:,:,1)=(colorList(1,1)+yList.*(colorList(2,1)-colorList(1,1)))*xList; colorMat(:,:,2)=(colorList(1,2)+yList.*(colorList(2,2)-colorList(1,2)))*xList; colorMat(:,:,3)=(colorList(1,3)+yList.*(colorList(2,3)-colorList(1,3)))*xList; end end
静态图：
皓月当空
需要下载mapping toolbox或者直接使用文末压缩包内的moonalb20c.mat文件，该文件是真实月球表面数据：
% @author : slandarer % gzh : slandarer随笔 % 数据读取 load moonalb20c.mat [X,Y,Z0]=sphere(30); surf(X,Y,Z0,'FaceColor','texturemap','CData',moonalb20c,'EdgeColor','none','FaceAlpha',.5) % 调色 colormap gray fig=gcf; fig.Color=[0,0,0]; % 旋转 for i=0:(2*pi/200):(4*pi) campos([cos(i),sin(i),.5]) axis off vis3d pause(.1) drawnow end
全部文件获取：
链接：https://pan.baidu.com/s/162CUlO9-33SiNx-7ZemVmA
提取码：h71f
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