Python实现 Soul 旋转散点球面效果

前言

打算做几个安卓APP练手，第一个方向是社交类的。在应用商店上搜索“社交”，第一个就是Soul，因为它打了广告。。。下载玩了一下，第一个仿做的社交应用就它好了。

其中有一个效果是这样的：

这个会转的散点球面效果就是接下来要说的。
先放一下我做的效果吧。

python仿Soul旋转球效果

实现

首先，这是一个3D的效果，当然，我们也不可能选择使用3D引擎来做。实际上，渲染的时候我们只需要在2D平面上渲染就行。

我们从交互效果入手。球是围绕着过球心的一条直线旋转的，这条线就是旋转轴，那么怎么确定这条旋转轴呢？我们在屏幕上划一条线，显然，旋转轴垂直我们划出来的这条直线。旋转除了要旋转轴之外，我们还需要一个旋转角，这个我们可以按照划线长度按照一定比例换算成旋转角度。从交互效果中，我们分析了用户交互会提供的两个参数：旋转轴、旋转角度。

那么要实现这个会旋转的散点球面，显然我们首先要生成一堆散点，这些散点分布在球面上，最好能够均匀分布。至于如何均匀分布这些点，可以看看10560 怎样在球面上「均匀」排列许多点？

那么如何根据这两个交互参数旋转我们的球呢?
1、这个球是散点组成的，第一个思路就是旋转这些点。围绕着某个旋转轴旋转点，我们可以把散点换成向量，把旋转轴也换成向量，这样，问题就变成向量围绕另一个向量旋转的问题，我们有罗德里格旋转公式。

2、另外，我们可以这样想，把坐标系旋转，然后求出各个点在原坐标系下的坐标。那么我们怎么描述一个坐标系呢？我们可以通过一组基底向量。比如$$\begin{gathered} i,j,k分别表示某个坐标系x,y,z轴的三个基底 \\ 假设某点p在该系下的坐标为(x,y,z) \\ 那么其在标准坐标系下的向量表示应该为xi+yj+zk \\ 我们也可以使用矩阵乘法来表示: \\ 设A=\left[\begin{array}{ccc}i& j& k\end{array}\right],x=\left[\begin{array}{c}x\\ y\\ z\end{array}\right],Ax即所求 \end{gathered}$$ 第二种思路中，我们对三个基底$$i,j,k$$ 围绕旋转轴向量旋转后得到新的基底，也就是得到新的坐标系，再求 $$Ax$$ 就可以得到我们需要的旋转后的散点坐标了。

代码

github，采用第二种方法。