Amor dinámico de programación Python

Sobre el autor: un estudiante de informática en la escuela que comparte experiencias de aprendizaje de Python y notas de estudio todos los días.

Lema: Mantén la cabeza gacha y sé respetuoso.

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Tabla de contenido

Prefacio

1. Bibliotecas utilizadas

1.Introducción al azar

2.Introducción a las matemáticas

3. Introducción a la biblioteca tkinter

2. Imagen real

3. Parte del código

1. Llamar a la biblioteca

2.Ajusta el lienzo

3.Generación de amor

4. Difusión interna aleatoria

5.nerviosismo

6. Personaliza la función de curva y ajusta el período de batido.

7.Categoría de amor

8.@classmethod método de clase decorado

4. Todos los códigos fuente

Prefacio

Este capítulo utilizará Python para implementar efectos de amor dinámicos.

1. Bibliotecas utilizadas

1.Introducción al azar

La biblioteca aleatoria es una biblioteca estándar para generar y utilizar números aleatorios. El uso principal de Python es dominar la capacidad de utilizar números aleatorios en programas.

Hay 9 funciones aleatorias comunes en random: seed(), random(), randint(), getrandbits(), randrange()uniform(), Choice(), shuffle(), sample().

2.Introducción a las matemáticas

La biblioteca matemática es una biblioteca de funciones matemáticas incorporada proporcionada por Python. Debido a que los tipos de números complejos se usan a menudo en cálculos científicos y no en cálculos generales, la biblioteca matemática no admite tipos de números complejos y solo admite operaciones con números enteros y de punto flotante. La biblioteca matemática proporciona un total de 4 constantes matemáticas y 44 funciones. Las 44 funciones se dividen en 4 categorías, incluidas 16 funciones de representación numérica, 8 funciones logarítmicas de potencia, 16 funciones logarítmicas trigonométricas y 4 funciones especiales avanzadas.

3. Introducción a la biblioteca tkinter

Tkinter es la biblioteca de interfaz gráfica propia de Python. La biblioteca contiene muchos controles de interfaz gráfica, incluidas etiquetas de etiquetas, botones de botón, botones de radio de botón de radio, casillas de verificación de botón de verificación, cuadros de texto de entrada, etc. Con la ayuda de varios controles de interfaz gráfica en la biblioteca Tkinter, podemos diseñar programas prácticos de interfaz gráfica.

2. Imagen real

3. Parte del código

1. Llamar a la biblioteca

import random
from math import sin, cos, pi, log
from tkinter import *

2.Ajusta el lienzo

CANVAS_WIDTH = 640#画布的宽
CANVAS_HEIGHT = 480#画布的宽
CANVAS_CENTER_X = CANVAS_WIDTH / 2
CANVAS_CENTER_Y = CANVAS_HEIGHT / 2
IMAGE_ENLARGE = 11
HEART_COLOR = "#FFC0CB" #ff2121 #引号内修改颜色

3.Generación de amor

def heart_function(t, shrink_ratio: float = IMAGE_ENLARGE):

    x = 16 * (sin(t) ** 3)
    y = -(13 * cos(t) - 5 * cos(2 * t) - 2 * cos(3 * t) - cos(4 * t))

    x *= shrink_ratio
    y *= shrink_ratio

    x += CANVAS_CENTER_X
    y += CANVAS_CENTER_Y

    return int(x), int(y)

4. Difusión interna aleatoria

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

5.nerviosismo

def shrink(x, y, ratio):

    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

6. Personaliza la función de curva y ajusta el período de batido.

def curve(p):

    return 2 * (2 * sin(4 * p)) / (2 * pi)

7.Categoría de amor

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)

        self.random_halo = 1000

        self.generate_frame = generate_frame
        for frame in range(generate_frame):
            self.calc(frame)

    def build(self, number):

        for _ in range(number):
            t = random.uniform(0, 2 * pi)
            x, y = heart_function(t)
            self._points.add((x, y))


        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))


        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))

8.@classmethod método de clase decorado

 @staticmethod
    def calc_position(x, y, ratio):

        force = 1 / (((x - CANVAS_CENTER_X) ** 2 + (y - CANVAS_CENTER_Y) ** 2) ** 0.520)  # 魔法参数

        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 = []

        heart_halo_point = set()
        for _ in range(halo_number):
            t = random.uniform(0, 2 * pi)
            x, y = heart_function(t, shrink_ratio=11.6)
            x, y = shrink(x, y, halo_radius)
            if (x, y) not in heart_halo_point:
                heart_halo_point.add((x, y))
                x += random.randint(-14, 14)
                y += random.randint(-14, 14)
                size = random.choice((1, 2, 2))
                all_points.append((x, y, size))

        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))

        for x, y in self._edge_diffusion_points:
            x, y = self.calc_position(x, y, ratio)
            size = random.randint(1, 2)
            all_points.append((x, y, size))

        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()  # 一个Tk
    canvas = Canvas(root, bg='black', height=CANVAS_HEIGHT, width=CANVAS_WIDTH)
    canvas.pack()
    heart = Heart()
    draw(root, canvas, heart)
    root.mainloop()

4. Todos los códigos fuente

import random
from math import sin, cos, pi, log
from tkinter import *

CANVAS_WIDTH = 640
CANVAS_HEIGHT = 480
CANVAS_CENTER_X = CANVAS_WIDTH / 2
CANVAS_CENTER_Y = CANVAS_HEIGHT / 2
IMAGE_ENLARGE = 11
HEART_COLOR = "#FFC0CB" #ff2121


def heart_function(t, shrink_ratio: float = IMAGE_ENLARGE):

    x = 16 * (sin(t) ** 3)
    y = -(13 * cos(t) - 5 * cos(2 * t) - 2 * cos(3 * t) - cos(4 * t))

    x *= shrink_ratio
    y *= shrink_ratio

    x += CANVAS_CENTER_X
    y += CANVAS_CENTER_Y

    return int(x), int(y)


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


def shrink(x, y, ratio):

    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


def curve(p):

    return 2 * (2 * sin(4 * p)) / (2 * pi)


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)

        self.random_halo = 1000

        self.generate_frame = generate_frame
        for frame in range(generate_frame):
            self.calc(frame)

    def build(self, number):

        for _ in range(number):
            t = random.uniform(0, 2 * pi)
            x, y = heart_function(t)
            self._points.add((x, y))


        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))


        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):

        force = 1 / (((x - CANVAS_CENTER_X) ** 2 + (y - CANVAS_CENTER_Y) ** 2) ** 0.520)  # 魔法参数

        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 = []

        heart_halo_point = set()
        for _ in range(halo_number):
            t = random.uniform(0, 2 * pi)
            x, y = heart_function(t, shrink_ratio=11.6)
            x, y = shrink(x, y, halo_radius)
            if (x, y) not in heart_halo_point:
                heart_halo_point.add((x, y))
                x += random.randint(-14, 14)
                y += random.randint(-14, 14)
                size = random.choice((1, 2, 2))
                all_points.append((x, y, size))

        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))

        for x, y in self._edge_diffusion_points:
            x, y = self.calc_position(x, y, ratio)
            size = random.randint(1, 2)
            all_points.append((x, y, size))

        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()  # 一个Tk
    canvas = Canvas(root, bg='black', height=CANVAS_HEIGHT, width=CANVAS_WIDTH)
    canvas.pack()
    heart = Heart()
    draw(root, canvas, heart)
    root.mainloop()

La creación no es fácil, preste atención, me gusta, recopile, gracias ~