Figuras 3D con Pygame

En esta ocasión se muestran 3 programas utilizando una librería llamada OpenGL que nos permite producir gráficos en 2D y 3D.

• Cubo

Como estos programas fueron obtenidos de blogs de alumnos de otros semestres, decidí buscar el código original para el cubo y encontré que su creador original agregó coordenadas para definir las superficies y así poder añadir un código que consiste en 1s y 0s para darle color.

import pygame
from pygame.locals import *

from OpenGL.GL import *
from OpenGL.GLU import *

verticies = (
    (1, -1, -1),
    (1, 1, -1),
    (-1, 1, -1),
    (-1, -1, -1),
    (1, -1, 1),
    (1, 1, 1),
    (-1, -1, 1),
    (-1, 1, 1)
    )

edges = (
    (0,1),
    (0,3),
    (0,4),
    (2,1),
    (2,3),
    (2,7),
    (6,3),
    (6,4),
    (6,7),
    (5,1),
    (5,4),
    (5,7)
    )
surfaces = (
    (0,1,2,3),
    (3,2,7,6),
    (6,7,5,4),
    (4,5,1,0),
    (1,5,7,2),
    (4,0,3,6)
    )

colors = (
    (1,0,0),
    (0,1,0),
    (0,0,1),
    (0,1,0),
    (1,1,1),
    (0,1,1),
    (1,0,0),
    (0,1,0),
    (0,0,1),
    (1,0,0),
    (1,1,1),
    (0,1,1),
    )

def Cube():
    glBegin(GL_QUADS)
    for surface in surfaces:
        x = 0
        for vertex in surface:
            x+=1
            glColor3fv(colors[x])
            glVertex3fv(verticies[vertex])
    glEnd()
    glBegin(GL_LINES)
    for edge in edges:
        for vertex in edge:
            glVertex3fv(verticies[vertex])
    glEnd()


def main():
    pygame.init()
    display = (800,800)
    pygame.display.set_mode(display, DOUBLEBUF|OPENGL)

    gluPerspective(45, (display[0]/display[1]), 0.1, 50.0)

    glTranslatef(0.0,0.0, -5)

    while True:
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                pygame.quit()
                quit()

        glRotatef(1, 3, 1, 1)
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT)
        Cube()
        pygame.display.flip()
        pygame.time.wait(10)


main()

• Triangulo:

A pesar de que esta figura utiliza el casi el mismo código que el cubo, ésta fue modificada para mostrar un triangulo. Debido a que insistí en agregarle color, traté de definir las coordenadas de las superficies por medio de un dibujo y después de muchos intentos de acomodarlas al azar me fue posible encontrar las superficies para añadirles los mismos colores que el cubo.

import pygame
from pygame.locals import *

from OpenGL.GL import *
from OpenGL.GLU import *

verticies = (
    (1, -1, -1),
    (1, 1, -1),
    (-1, 1, -1),
    (-1, -1, -1),
    (0,0,1)

    )

edges = (
    (4,0),
    (4,1),
    (4,2),
    (4,3),
    (0,1),
    (0,3),
    (2,1),
    (2,3)

    )

surfaces =(
    (0,1,2,3),
    (0,3,2,4),
    (0,4,2,1),
    (0,1,2,4)
)


colors = (
    (1,0,0),
    (0,1,0),
    (0,0,1),
    (0,1,0),
    (1,1,1),
    (0,1,1),
    (1,0,0),
    (0,1,0),
    (0,0,1),
    (1,0,0),
    (1,1,1),
    (0,1,1))

def Cube():
    glBegin(GL_QUADS)
    for surface in surfaces:
        x = 0
        for vertex in surface:
            x += 1
            glColor3fv(colors[x])
            glVertex3fv(verticies[vertex])
    glEnd()

    glBegin(GL_LINES)
    for edge in edges:
        for vertex in edge:
            glVertex3fv(verticies[vertex])
    glEnd()


def main():
    pygame.init()
    display = (800,600)
    pygame.display.set_mode(display, DOUBLEBUF|OPENGL)

    gluPerspective(45, (display[0]/display[1]), 0.1, 50.0)

    glTranslatef(0.0,0.0, -5)

    while True:
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                pygame.quit()
                quit()

        glRotatef(1, 3, 1, 1)
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT)
        Cube()
        pygame.display.flip()
        pygame.time.wait(10)


main()

• Gráficas:

Por último, se presenta un código que muestra una gráfica con varias barras. Debido a que este código utiliza la librería matplotlib, es necesario instalarla por medio del PIP.

from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
import matplotlib.pyplot as plt

fig = plt.figure()
ax1 = fig.add_subplot(111, projection='3d')

xpos = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15]
ypos = [2, 3, 4, 5, 1, 6, 2, 1, 7, 2, 3, 5, 1, 3, 2]
num_elements = len(xpos)
zpos = [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
dx = 1
dy = 1
dz = [20, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15]

ax1.bar3d(xpos, ypos, zpos, dx, dy, dz, color='pink')
plt.show()