Matlab中的3D眼圖

Question

您好，我在墊子實驗室中研究過眼睛3D模型的每個人，我想出的只是一個扁平的球體，我應該在其中添加什么才能制作出逼真的眼睛模型？

[x,y,z] = sphere();
r = 5;
surf( r*x, r*y, r*z+2, 'edgecolor', 'none' )
axis equal, grid off, axis off

hold on
[x,y,z] = sphere;      
x = x(15:end,:);       
y = y(15:end,:);       
z = z(15:end,:);      
rx = 4;ry = 4;rz = 8;  
surf(rx*x,ry*y,rz*z);  
axis equal;  

set(gcf, 'Renderer', 'OpenGL');
shading interp, material shiny, lighting phong, lightangle(0, 55)

這是我嘗試過的代碼，但仍未達到我的期望

Answer 1

您的問題根本沒有明確定義。 例如，您的輸出有什么不好？

• 眼睛的形狀是什么？
• 最終渲染（顏色，光線等...）？

我什至不問您對所需3D模型的定義。 在可以切割橫截面的完整3D模型和適合3D可視化的3D外表面之間，我想您是在談論后者（對於第一種方法，方法將完全不同）。

關於最終的輸出渲染，我可以給出一些有關如何使用紋理映射的指針，這對於此類項目非常有用。

我可以在Google上找到的帶有第一個紋理的簡單紋理映射可以為您提供這種結果：

這是代碼（請注意，我對球體的定義與您的定義略有不同，但這只是個人選擇） ：

%% // generate unit sphere and prepare figure
[x,y,z] = sphere();
hf=figure('Color','w') ;
axis equal, grid off , axis off , hold on

%% // Define the main globe coordinate and generate surface
rMain = 5;
xm = x*rMain ;
ym = y*rMain ;
zm = z*rMain ;
mainGlobe =  surf( xm, ym, zm, 'edgecolor', 'none' ,'FaceAlpha',0.5 ) ;

%% // Define the Iris sphere and generate surface
rIris = 2.5 ;
cutoff = ceil(size(x,1)/2) ; %// calculated to get a half sphere (better result for later texture mapping)
xi = x(:,cutoff:end) * rIris ;       
yi = y(:,cutoff:end) * rIris /3 + (rMain-rIris)*1.7 ;       
zi = z(:,cutoff:end) * rIris  ;
irisGlobe = surf( xi, yi, zi , 'edgecolor', 'none'); 

請注意，對於虹膜，我從一個半球開始，然后在Y方向上進行壓縮（並將其平移到主球體的外表面上）。 這樣可以更好地渲染紋理映射。

您有兩個表面，現在應用紋理映射可以很簡單（我將舉一個簡單的例子）到非常繁瑣的工作……這取決於所需的結果和您必須使用的圖像。

對於第一個示例，我將使用2張圖像，其中一張用於眼球，另一張用於虹膜。 圖片將在帖子末尾提供。

%% Apply texture mappings
imgIris = imread('Iris03.jpg') ;   %// read Iris texture image
imgGlobe = imread('globe02.jpg') ; %// read Globe texture image

%// (optional) mirror globe image to repeat pattern (and increase definition)
CDglobe = [imgGlobe flipdim(imgGlobe,2)] ;

%// apply mapping
set(mainGlobe,'FaceColor','Texturemap','Cdata',CDglobe,'FaceAlpha',0.5)
set(irisGlobe,'FaceColor','Texturemap','Cdata',imgIris,'edgecolor', 'none')

%// texture mapping in default direction produce blood vessel in `Z`
%// direction mainly, so to have them departing from the Iris, we just
%// rotate the main globe by 90 degree (or we could also rotate the
%// image beforehand ...)
rotate(mainGlobe,[1 0 0],-90)

使用相同的形狀（表面）但使用不同的紋理，可以獲得視覺上完全不同的結果。 例如：

imgIris = imread('Iris01.jpg') ;   %// read Iris texture image
imgGlobe = imread('globe01.jpg') ; %// read Globe texture image

%// mirror globe image to repeat pattern (and increase definition)
nrep = 3 ;
CDglobe = repmat( [imgGlobe flipdim(imgGlobe,2)], [1 nrep 1]) ;

%// apply mapping
set(mainGlobe,'FaceColor','Texturemap','Cdata',CDglobe,'FaceAlpha',0.5)
set(irisGlobe,'FaceColor','Texturemap','Cdata',imgIris,'edgecolor', 'none')

將為您提供上述第二套示例。 請注意，在應用它們之前，我是如何復制紋理數據的，它允許圍繞眼睛重復圖案，而不僅僅是重復一次。 您可以使用nrep重復因子來獲得不同的結果。

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如果要使虹膜更突出，可以使用定義yi的線的變體（即球體被壓縮和偏移的位置）。 例如，使用另一種紋理和這一行：

yi = y(:,cutoff:end) * rIris  + (rMain-rIris)*1.7 - 1.1 ;

由此產生的虹膜稍微突出一些：

---

這里提供了用於紋理的圖像。 互聯網上有成千上萬的圖像可以提供更好的結果。 無論是合成圖像（純計算機圖形）還是真實的眼睛/虹膜圖片，只要注意許多圖像可能都具有版權，您就必須尊重...

• Globe01
• Globe02
• 虹膜01
• 虹膜02
• 虹膜04

Answer 2

你想要這樣的東西嗎？

[x, y, z] = sphere();
r = 5;
eballcolor = ones([size(x) 3]);
surf(r*x, r*y, r*z+2, eballcolor, 'edgecolor', 'none');
hold on;
[x, y, z] = sphere();
x = x(15:end,:);
y = y(15:end,:);
z = z(15:end,:);
rx = 4; ry = 4; rz = 8;
corneacolor = zeros([size(x) 3]);
surf(rx*x, ry*y, rz*z, corneacolor);
grid off
axis off
axis equal;
axis vis3d;

set(gcf, 'Renderer', 'OpenGL');
shading interp, material shiny, lighting phong, lightangle(0, 55);