怎么用Python制作一个七夕爱心？

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七夕代码效果展示

代码介绍：

这段代码是实现一个用 tkinter 库绘制动态爱心的程序。

用到一些数学函数和常量，例如：sin, cos, pi, log 等等。

定义一个 Heart 类，通过构建 heart_function 函数和 scatter_inside 函数，生成了爱心的边界坐标和扩散效果点坐标。

使用 calc 函数计算每一帧动态点坐标，最后使用 render 函数在画布上绘制出来。

绘制时，将轮廓点、边缘扩散效果点和中心扩散效果点的坐标存储在 all_points 列表中，并使用 create_rectangle 方法绘制圆形的粒子点。

定义draw 函数不断更新 render_canvas 上的图像，让其不断动态显示出不同的爱心效果。

最后创建一个主窗口，将 render_canvas 等组件添加到其中，启动程序。

代码展示：

import random # 导入随机数模块
from math import sin, cos, pi, log  # 导入数学函数和常数
from tkinter import * # 导入图形界面库
 
# 画布相关常量
CANVAS_WIDTH = 640  # 画布的宽
CANVAS_HEIGHT = 480  # 画布的高
CANVAS_CENTER_X = CANVAS_WIDTH / 2  # 画布中心的X轴坐标
CANVAS_CENTER_Y = CANVAS_HEIGHT / 2  # 画布中心的Y轴坐标
IMAGE_ENLARGE = 11  # 放大比例
HEART_COLOR = "pink"  # 心的颜色
 
 # 爱心函数
def heart_function(t, shrink_ratio: float = IMAGE_ENLARGE):
  
    # 计算基础函数的x和y值
    x = 16 * (sin(t) ** 3)
    y = -(13 * cos(t) - 5 * cos(2 * t) - 2 * cos(3 * t) - cos(4 * t))
 
    # 放大坐标
    x *= shrink_ratio
    y *= shrink_ratio
 
    # 将坐标移动到画布中央
    x += CANVAS_CENTER_X
    y += CANVAS_CENTER_Y
 
    return int(x), int(y)
 
 # 随机内部扩散函数
def scatter_inside(x, y, beta=0.15):

    ratio_x = - beta * log(random.random())
    ratio_y = - beta * log(random.random())
 
    dx = ratio_x * (x - CANVAS_CENTER_X)
    dy = ratio_y * (y - CANVAS_CENTER_Y)
 
    return x - dx, y - dy
 
 # 抖动函数
def shrink(x, y, ratio):
    """
    抖动
    :param x: 原x
    :param y: 原y
    :param ratio: 比例
    :return: 新坐标
    """
    force = -1 / (((x - CANVAS_CENTER_X) ** 2 + (y - CANVAS_CENTER_Y) ** 2) ** 0.6)  # 这个参数...
    dx = ratio * force * (x - CANVAS_CENTER_X)
    dy = ratio * force * (y - CANVAS_CENTER_Y)
    return x - dx, y - dy
 
 # 自定义曲线函数
def curve(p):
 
    return 4 * (2 * sin(4 * p)) / (2 * pi)
 
 # 爱心类定义
class Heart:
   
 
    def __init__(self, generate_frame=20):
        self._points = set()  # 原始爱心坐标集合
        self._edge_diffusion_points = set()  # 边缘扩散效果点坐标集合
        self._center_diffusion_points = set()  # 中心扩散效果点坐标集合
        self.all_points = {
    
    }  # 每帧动态点坐标
        self.build(2000) # 构建初始坐标
 
        self.random_halo = 1000
 
        self.generate_frame = generate_frame
        for frame in range(generate_frame):
            self.calc(frame)
 
    def build(self, number):
         # 构建初始爱心坐标...
        for _ in range(number):
            t = random.uniform(0, 2 * pi)  # 随机不到的地方造成爱心有缺口
            x, y = heart_function(t)
            self._points.add((x, y))
 
        # 爱心内扩散
        for _x, _y in list(self._points):
            for _ in range(3):
                x, y = scatter_inside(_x, _y, 0.05)
                self._edge_diffusion_points.add((x, y))
 
        # 爱心内再次扩散
        point_list = list(self._points)
        for _ in range(4000):
            x, y = random.choice(point_list)
            x, y = scatter_inside(x, y, 0.17)
            self._center_diffusion_points.add((x, y))
 
    @staticmethod
    def calc_position(x, y, ratio):
        # 调整缩放比例
        force = 1 / (((x - CANVAS_CENTER_X) ** 2 + (y - CANVAS_CENTER_Y) ** 2) ** 0.520)
 
        dx = ratio * force * (x - CANVAS_CENTER_X) + random.randint(-1, 1)
        dy = ratio * force * (y - CANVAS_CENTER_Y) + random.randint(-1, 1)
 
        return x - dx, y - dy
 
    def calc(self, generate_frame):
        ratio = 10 * curve(generate_frame / 10 * pi)  # 圆滑的周期的缩放比例
 
        halo_radius = int(4 + 6 * (1 + curve(generate_frame / 10 * pi)))
        halo_number = int(3000 + 4000 * abs(curve(generate_frame / 10 * pi) ** 2))
 
        all_points = []
 
        # 光环
        heart_halo_point = set()  # 光环的点坐标集合
        for _ in range(halo_number):
            t = random.uniform(0, 2 * pi)  # 随机不到的地方造成爱心有缺口
            x, y = heart_function(t, shrink_ratio=11)
            x, y = shrink(x, y, halo_radius)
            if (x, y) not in heart_halo_point:
                # 处理新的点
                heart_halo_point.add((x, y))
                x += random.randint(-11, 11)
                y += random.randint(-11, 11)
                size = random.choice((1, 2, 2))# 控制外围粒子的大小
                all_points.append((x, y, size))
 
        # 轮廓
        for x, y in self._points:
            x, y = self.calc_position(x, y, ratio)
            size = random.randint(1, 3)
            all_points.append((x, y, size))
 
        # 内容
        for x, y in self._center_diffusion_points:
            x, y = self.calc_position(x, y, ratio)
            size = random.randint(1, 2)
            all_points.append((x, y, size))
 
        self.all_points[generate_frame] = all_points
 
    def render(self, render_canvas, render_frame):
        for x, y, size in self.all_points[render_frame % self.generate_frame]:
            render_canvas.create_rectangle(x, y, x + size, y + size, width=0, fill=HEART_COLOR)
 
 
def draw(main: Tk, render_canvas: Canvas, render_heart: Heart, render_frame=0):
    render_canvas.delete('all')
    render_heart.render(render_canvas, render_frame)
    main.after(160, draw, main, render_canvas, render_heart, render_frame + 1)
 
 
if __name__ == '__main__':
    root = Tk()  # 创建一个主窗口
    root.title('MCES') # 设置主窗口标题
    canvas = Canvas(root, bg='black', height=CANVAS_HEIGHT, width=CANVAS_WIDTH)
    canvas.pack()
    heart = Heart()  # 创建Heart实例
    draw(root, canvas, heart)  # 开始画画
    root.mainloop() 

浅浅总结：

代码实现了一个动态的爱心图案，使用了数学函数、随机数模块、以及 tkinter 图形界面库。程序通过构建 Heart 类和若干个辅助函数，生成爱心的边界坐标和扩散效果点坐标，并计算每一帧动态点坐标，最终在画布上绘制出动态的爱心图案。程序还实现了一个 draw 函数不断更新画布上的图像，使其呈现出不同的爱心效果。该代码的实现涉及到了许多数学知识和图形界面编程技巧，具有一定的学习和实践价值。