Графика на Python. Создание 2D- и 3D-изображений для научной графики и презентаций

От издательства ....10
Об авторе....11
О техническом рецензенте....12
Благодарности....13
Введение....14
Глава 1. Основные команды и функции Python....15
Стиль программирования....16
Область построения диаграмм....19
Определение размера области построения диаграмм....20
Импорт команд построения диаграмм....21
Отображение области построения диаграммы....23
Сетка построения диаграмм....24
Сохранение диаграммы....24
Цвет сетки....24
Интервал сетки....25
Пользовательские линии сетки....26
Обозначение осей....27
Название диаграммы....29
Цвета....29
Смешение цветов....30
Интенсивность цвета....32
Перекрытие....33
Цвет фона....35
Форма области диаграммы....36
Как исправить искажения формы....38
Применение коэффициента масштабирования при построении графика....39
Лучший способ: масштабирование осей в plt.axis()....39
Оси координат....41
Часто используемые команды и функции построения графиков....42
Точки с использованием scatter( )....42
Линии с использованием метода plot()....43
Стрелки....44
Текст....45
Списки, кортежи и массивы....47
Функция arange( ) ....51
Функция range( )....52
Краткое содержание....53
Глава 2. Графика в двух измерениях....54
Линии из точек....54
Рисование точками....57
Дуги окружности, нарисованные точками....60
Дуги окружностей из отрезков линий....65
Окружности....66
Диски, нарисованные точками....69
Эллипсы....72
2D-перемещение....77
2D-поворот....79
Краткое содержание....96
Глава 3. Графика в трех измерениях....97
Трехмерная система координат....97
Проекции на координатные плоскости....99
Поворот вокруг оси y....102
Поворот вокруг оси х....104
Поворот вокруг оси z....106
Отдельные повороты вокруг осей координат....107
Последовательные повороты вокруг осей координат....114
Конкатенация матриц....119
Ввод данных с клавиатуры в структуру функционального
программирования....122
Краткое содержание....128
Глава 4. Перспектива....129
Краткое содержание....136
Глава 5. Переcечения....138
Линия, пересекающая прямоугольник....138
Линия, пересекающая треугольник....148
Линия, пересекающая круг....158
Линия, пересекающая сектор круга....159
Линия, пересекающая сферу....164
Прямоугольник, пересекающий сферу....170
Краткое содержание....173
Глава 6. Удаление скрытых линий....174
Бокс....175
Пирамида....181
Прямоугольники....185
Сфера....191
Краткое содержание....196
Глава 7. Шейдинг....198
Шейдинг бокса....199
Шейдинг сферы....206
Краткое содержание....212
Глава 8. Построение 2D-диаграмм....213
Линейная регрессия....221
Аппроксимация функции....225
Сплайны....229
Краткое содержание....235
Глава 9. Построение 3D-диаграмм....236
3D-поверхности....244
Шейдинг 3D-поверхности....251
Краткое содержание....261
Глава 10. Сатурн: демонстрация....262
Сатурн....262
Краткое содержание....279
Глава 11. Электроны, фотоны и водород....281
Краткое содержание....294
Глава 12. Демонстрация: Солнце....295
Модель Земля–Солнце....295
Некоторые факты о Солнце....298
Фотоны и Солнце....300
Излучение черного тела Макса Планка....301
Суммарная мощность, излучаемая Солнцем....303
Освещенность Земли....310
Краткое содержание....311
Глава 13. Изменение климата....312
Похолодание климата....314
Альбедо....314
Солнечные пятна....315
Аэрозоли....317
Вулканы....318
Потепление климата....320
Измерение климатических данных....322
Забор проб осадочных отложений....323
Глобальный энергетический баланс....325
Подъем уровня Мирового океана....328
Глобальная климатическая модель....332
Краткое содержание....337
Глава 14. Динамика населения....339
Последовательный рост....339
Растения....341
Насекомые....344
Киты....349
Краткое содержание....352
Глава 15. Управление ресурсами....353
Программа LG: логистический рост при отсутствии добычи....353
Программа CHR: логистический рост при постоянной скорости добычи....355
Краткое содержание....360
Глава 16. Экологическое разнообразие и бабочки....361
Краткое содержание....365
Приложение А. Где взять Python....366
Приложение В. Закон излучения Планка и уравнение
Стефана–Больцмана....367
Приложение С. Графические и математические функции,
обычно используемые в графическом программировании,
с примерами....369
Приложение D. Настройка осей построения диаграммы
с помощью plt.axis()....371
Предметный указатель....375

В книге на наглядных примерах показано, как использовать встроенные графические примитивы Python – точки, линии и стрелки — для создания сложной графики, визуализации двух- и трехмерных объектов, диаграмм с данными и технических иллюстраций.

Изучив книгу, вы сможете:

• cоздавать 2D- и 3D-изображения;
• добавлять к ним текст и символы;
• затенять 3D-объекты;
• строить отбрасываемые ими тени;
• использовать цвет для максимального эффекта;
• представлять наборы 2D- и 3D-данных;
• аппроксимировать линии и кривые к наборам данных.

Показано, как визуализировать электронные облака (плотность вероятности нахождения электронов вокруг ядра), представлять изменение климата, экологическое разнообразие, динамику популяций и демонстрировать управление ресурсами.
После прочтения книги вы сможете создавать привлекательные графические изображения, не ограничиваясь функциями, доступными в существующих библиотеках Python.
Исходный код Python включен во все приложения, что делает материал более доступным для начинающих программистов.