这是一篇用python画3D爱心的代码

浅浅写一个最近很火的爱心代码

最近你是否也被李峋的爱心跳动代码所感动,心动不如行动,相同的代码很多,我们今天换一个玩法!构建一个三维的跳动爱心!嗯!这篇博客本着开源的思想!不是说谁对浪漫过敏的!

文章目录

  • 浅浅写一个最近很火的爱心代码
  • 环境介绍
  • 第一步,绘制一个三维的爱心
  • 亿点点细节
  • 加入时间序列
  • 加入心脏的跳动
  • 一个好的展示
  • 代码完整版及效果如下
  • 环境介绍

  • python3.8
  • numpy
  • matplotlib
  • 第一步,绘制一个三维的爱心

    关于这一步,我采用的是大佬博客中的最后一种绘制方法。当然,根据我的代码习惯,我还是稍做了一点点修改的。

    class Guess:
        def __init__(self, bbox=(-1.5, 1.5), resolution=50, lines=20) -> None:
            """
            bbox: 控制画格的大小
            resolution: 控制爱心的分辨率
            lines: 控制等高线的数量
            """
            self.xmin, self.xmax, self.ymin, self.ymax, self.zmin, self.zmax = bbox*3
            A = np.linspace(self.xmin, self.xmax, resolution)
            self.B = np.linspace(self.xmin, self.xmax, lines)
            self.A1, self.A2 = np.meshgrid(A, A)
            
    
        def coordinate(self, x, y, z):
            """
            生成坐标
            """
            return (x**2+(9/4)*y**2+z**2-1)**3-x**2*z**3-(9/80)*y**2*z**3
    
        def draw(self, ax):
            """
            绘制坐标
            """
            for z in self.B:
                X, Y = self.A1, self.A2
                Z = self.coordinate(X, Y, z)+z
                cset = ax.contour(X, Y, Z, [z], zdir='z', colors=('pink',))
    
            for y in self.B:
                X, Z = self.A1, self.A2
                Y = self.coordinate(X, y, Z)+y
                cset = ax.contour(X, Y, Z, [y], zdir='y', colors=('pink',))
    
            for x in self.B:
                Y, Z = self.A1, self.A2
                X = self.coordinate(x, Y, Z) + x
                cset = ax.contour(X, Y, Z, [x], zdir='x', colors=('pink',))
    
        def run(self):
            fig = plt.figure()
            ax = fig.add_subplot(projection='3d')
            ax.set_zlim3d(self.zmin, self.zmax)
            ax.set_xlim3d(self.xmin, self.xmax)
            ax.set_ylim3d(self.ymin, self.ymax)
            plt.show()
    
    

    但是这可以达到我们想要的效果吗?

    显然不能!于是我们开始加入亿点点细节!

    亿点点细节

    加入时间序列

    想要心脏跳起来,我们就需要有时间维度的变化。那怎么做最合理呢?这里仅展示修改的代码位置。

    
    class Guess:
        def __init__(self, bbox=(-1.5, 1.5), resolution=50, lines=20) -> None:
            plt.ion()                                         # 开启画布的动态图模式
            self.xmin, self.xmax, self.ymin, self.ymax, self.zmin, self.zmax = bbox*3
            self.time = time.time()                           # 这里有一个衡量的时间坐标,很合理吧
            A = np.linspace(self.xmin, self.xmax, resolution)
            self.B = np.linspace(self.xmin, self.xmax, lines)
            self.A1, self.A2 = np.meshgrid(A, A)
    
        def run(self, count):
            """
            加入count是我们想循环的次数
            """
            fig = plt.figure()
            for i in range(count):
                plt.clf()                               # 每次清除画布
                ax = fig.add_subplot(projection='3d')
                ax.set_zlim3d(self.zmin, self.zmax)
                ax.set_xlim3d(self.xmin, self.xmax)
                ax.set_ylim3d(self.ymin, self.ymax)
                times = time.time()-self.t/ime          # 计算画布的当前时间状态
                self.draw(ax, coef)
                plt.show()
    
    

    加入心脏的跳动

    心脏的跳动当然不会是线性的了,我们需要心脏的跳动是有层次感的,并且还是可以做往返运动的。

    emmmmm… 这么说来,cos是不是就是做这个用的?

    于是…

        def __init__(self, bbox=(-1.5, 1.5), resolution=50, lines=20, scale=1.2) -> None:
            """
            scale: 心脏缩放的系数
            """
            self.xmin, self.xmax, self.ymin, self.ymax, self.zmin, self.zmax = bbox*3
            plt.ion() 
            self.scale = scale   # scale: 心脏缩放的系数 设置为全局变量
            self.time = time.time()
            A = np.linspace(self.xmin, self.xmax, resolution)
            self.B = np.linspace(self.xmin, self.xmax, lines)
            self.A1, self.A2 = np.meshgrid(A, A)
    
        def draw(self, ax, coef):
            """
            coef: 使得心脏可以按照时间跳动
            """
            for z in self.B:
                X, Y = self.A1, self.A2
                Z = self.coordinate(X, Y, z)+z
                cset = ax.contour(X * coef, Y * coef, Z * coef, [z * coef], zdir='z', colors=('pink',))
    
            for y in self.B:
                X, Z = self.A1, self.A2
                Y = self.coordinate(X, y, Z)+y
                cset = ax.contour(X * coef, Y * coef, Z * coef, [y * coef], zdir='y', colors=('pink',))
    
            for x in self.B:
                Y, Z = self.A1, self.A2
                X = self.coordinate(x, Y, Z) + x
                cset = ax.contour(X * coef, Y * coef, Z * coef, [x * coef], zdir='x', colors=('pink',))
    
        def run(self, count):
            """
            加入count是我们想循环的次数
            """
            fig = plt.figure()
            for i in range(count):
                plt.clf()                               # 每次清除画布
                ax = fig.add_subplot(projection='3d')
                ax.set_zlim3d(self.zmin, self.zmax)
                ax.set_xlim3d(self.xmin, self.xmax)
                ax.set_ylim3d(self.ymin, self.ymax)
                times = time.time()-self.time
                coef = np.cos(times) * (self.scale-1) + 1
                # coef 是用来放缩心脏的大小的,加入cos来使它有节奏的跳动
                self.draw(ax, coef)
                plt.pause(0.01)
                plt.show()
    

    很好,这样我们就有了一个可以跳动的心脏,那么到这结束了嘛?

    一个好的展示

    当然没有!我们希望对象看到的时候他稍微有点东西,所以让它跳动却不能改变方向,岂不是看的不够全面?所以我们在加最后亿点点细节:

        def run(self, count):
            fig = plt.figure()
            for i in range(count):
                plt.clf()
                ax = fig.add_subplot(projection='3d')
                ax.set_title("你对象的名字?")              # 加上你对象的小name
                ax.set_zlim3d(self.zmin, self.zmax)
                ax.set_xlim3d(self.xmin, self.xmax)
                ax.set_ylim3d(self.ymin, self.ymax)
                times = time.time()-self.time
                ax.view_init(10, 100+np.cos(times) * 10)   # 让三维坐标图可以变换坐标展示
                coef = np.cos(times) * (self.scale-1) + 1
                self.draw(ax, coef)
                plt.pause(0.01)  # 让绘制出来的心脏可以显示
                plt.show()
    

    代码完整版及效果如下

    import time
    import numpy as np
    import matplotlib.pyplot as plt
    
    
    class Guess:
        def __init__(self, bbox=(-1.5, 1.5), resolution=50, lines=20, scale=1.2) -> None:
            self.xmin, self.xmax, self.ymin, self.ymax, self.zmin, self.zmax = bbox*3
            plt.ion() 
            self.scale = scale
            self.time = time.time()
            A = np.linspace(self.xmin, self.xmax, resolution)
            self.B = np.linspace(self.xmin, self.xmax, lines)
            self.A1, self.A2 = np.meshgrid(A, A)
            
    
        def coordinate(self, x, y, z):
            return (x**2+(9/4)*y**2+z**2-1)**3-x**2*z**3-(9/80)*y**2*z**3
    
        def draw(self, ax, coef):
            for z in self.B:
                X, Y = self.A1, self.A2
                Z = self.coordinate(X, Y, z)+z
                cset = ax.contour(X * coef, Y * coef, Z * coef, [z * coef], zdir='z', colors=('pink',))
    
            for y in self.B:
                X, Z = self.A1, self.A2
                Y = self.coordinate(X, y, Z)+y
                cset = ax.contour(X * coef, Y * coef, Z * coef, [y * coef], zdir='y', colors=('pink',))
    
            for x in self.B:
                Y, Z = self.A1, self.A2
                X = self.coordinate(x, Y, Z) + x
                cset = ax.contour(X * coef, Y * coef, Z * coef, [x * coef], zdir='x', colors=('pink',))
    
        def run(self, count):
            fig = plt.figure()
            for i in range(count):
                plt.clf()
                ax = fig.add_subplot(projection='3d')
                ax.set_title("2LiuYu")
                ax.set_zlim3d(self.zmin, self.zmax)
                ax.set_xlim3d(self.xmin, self.xmax)
                ax.set_ylim3d(self.ymin, self.ymax)
                times = time.time()-self.time
                ax.view_init(10, 100+np.cos(times) * 10)
                coef = np.cos(times) * (self.scale-1) + 1
                self.draw(ax, coef)
                plt.pause(0.01)
                plt.show()
    
    
    if __name__ == '__main__':
        demo = Guess()
        demo.run(1000)
    

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