1. 前言
在自己动手写3D库之前，我一直使用VisPy应对三维需求。这是一个高性能的可交互的2D/3D可视化函数库，但在后端显示上，我始终不能得心应手地驾驭它。2019年的元旦假期，我萌生了自己写3D应用库的念头，并立即付诸行动。三周之后，WxGL诞生。WxGL是一个基于PyOpenGL的三维数据展示库，以wx为显示后端，以加速渲染为第一追求目标。借助于WxPython这个后端，WxGL可以很好的融合Matplotlib等其他数据展示技术。
2. 安装
我的GitHub上有WxGL模块的完整源码文件，也可以直接使用以下命令安装我已经打包好的whl安装文件，目前的版本是0.5.4，如有必要，我会继续更新。
python -m pip install -i https://test.pypi.org/simple/ wxgl
WxGL依赖PyOpenGL，因此在安装WxGL之前，请先安装PyOpenGL。不过，如果直接使用pip安装的话，可能会有一些麻烦。当初我这样安装之后，运行 OpenGL 代码，得到了这样的错误信息：
NullFunctionError: Attempt to call an undefined function glutInit, check for bool(glutInit) before calling
原来，pip 默认安装的是32位版本的PyOpenGL，而我的操作系统是64位的。建议点击这里下载适合自己的版本，直接安装.whl文件。最终我是这样安装的：
pip install PyOpenGL-3.1.3b2-cp37-cp37m-win_amd64.whl
3. 类和方法
WxGL的容器名为WxGLScene，我称其为场景。每个场景可以使用addRegion()生成多个WxGLRegion对象，我称其为视区。在视区内可以创建模型，每个模型由一个或多个组件构成——所谓组件，可以理解为子模型。WxGLRegion提供了以下方法创建模型或组件：
- WxGLRegion.drawText() 绘制文本
- WxGLRegion.drawPoint() 绘制点
- WxGLRegion.drawLine() 绘制线段
- WxGLRegion.drawSurface() 绘制曲面
- WxGLRegion.drawMesh() 绘制网格
- WxGLRegion.drawVolume() 绘制体数据
- WxGLRegion.drawAxes() 绘制坐标
- WxGLRegion.drawColorBar() 绘制绘制colorBar
4. 应用示例
接下来，我们使用WxGL来演示一下，如何将下面这张全球等经纬投影模式的疫情地图，变成一个可以任意缩放和旋转的三维地球。全部代码，包括注释，刚刚40行。里面用到了一个矢量字库文件，请根据自己的运行环境修改路径。疫情地图地图，可以下载本文插图，也可以参考我的另一篇博文《Python实战：抓肺炎疫情实时数据，画2019-nCoV疫情地图》，自行生成更高分辨率的疫情地图。
2019-nCoV疫情地图（全球等经纬投影模式）:
earth_2019nCoV.py
# -*- coding: utf-8 -*-
import wx
import numpy as np
from PIL import Image
from wxgl.scene import *
from wxgl.colormap import *
class mainFrame(wx.Frame):
'''程序主窗口类，继承自wx.Frame'''
def __init__(self):
wx.Frame.__init__(self, None, -1, '地球模型上的2019-nCoV疫情地图', style=wx.DEFAULT_FRAME_STYLE)
self.Maximize()
# 从等经纬地图上读取经纬度网格上的每一个格点的颜色
c = np.array(Image.open('res/e0.jpg'))/255
# 生成和等经纬地图分辨率一致的经纬度网格，计算经纬度网格上的每一个格点的空间坐标(x,y,z)
lats, lons = np.mgrid[np.pi/2:-np.pi/2:complex(0,c.shape[0]), 0:2*np.pi:complex(0,c.shape[1])]
x = np.cos(lats)*np.cos(lons)
y = np.cos(lats)*np.sin(lons)
z = np.sin(lats)
self.scene = WxGLScene(self, r"C:\Windows\Fonts\simfang.ttf", bg=[0,0,0,0])
self.scene.setPosture(elevation=0, azimuth=120, save=True)
self.master = self.scene.addRegion((0,0,1,1))
self.master.drawMesh('earth', x, y, z, c)
self.master.update()
class mainApp(wx.App):
def OnInit(self):
self.Frame = mainFrame()
self.Frame.Show()
return True
if __name__ == "__main__":
app = mainApp()
app.MainLoop()
运行效果如下：
更为复杂的应用，请参考我的另一篇博文：《wxPython + pyOpenGL，打造三维数据分析的利器》
