三维圆柱坐标和球坐标

在三维坐标系中，除了直角坐标系外，较常见用的较多的就是圆柱坐标和球坐标了。实际使用中，多半是用三维的图形表现来增强表现的渲染力﹑立体感和真实感，一般都是靠旋转三个角度（垂直轴旋转角﹑水平轴旋转角和画面轴旋转角），利用不同角度下的投影坐标值，在二维平面上表现出来的。由于实际物体的不规则化，有时即使是一个很简单的东西，用三维计算机图形来表现也会很复杂的，因为要对每一个点进行投影计算。好在现在的工具软件比较成熟，加之图形处理硬件的快速发展，使得计算机三维图形应用日趋普及。三维的机械CAD设计，三维的PCB板设计，三维的动画等，已经为大家所熟知。大多数情况下只是赋参数就可以表现，已经不用进行最底层的坐标投影计算了。

在数据可视化方面，有时为了增加数据表现的渲染力和实验数据的严谨性，会用三维的方法进行表现，这其中有可能用到圆柱坐标和球坐标的方式进行表达。根据圆柱坐标和球坐标的定义，笔者用活图（中文版活图ver8.1现在是常州微识自动化科技有限公司产品之一http://www.microverify.com/col.jsp?id=114）编制了三维圆柱坐标和三维球坐标，其表现和图形调整参数如图1和图2，两个坐标下的三维曲线例子如图3和图4，图3是三维极曲线的例子，图4是三维球坐标下曲线的例子。

 

                                    图1       三维圆柱坐标

 

 

                                 图2      三维球坐标

 

 

                                  图3     三维极曲线

 

 

 

 

                                      图4     三维曲线