【Python】Python使用TK实现动态爱心效果

news2024/11/25 19:52:27

【Python】Python使用Tk实现动态爱心效果

  • 画布使用了缓存机制,启动时绘制足够多的帧数,运行时一帧帧地取出来展示,明显更流畅,加快了程序执行速度。
  • 将控制跳动动画的函数从正弦函数换成了贝塞尔函数,贝塞尔函数更灵活,展现的跳动动画更有力(可惜的是时间有限,不太会调,所以改进不明显)。
  • 调整外围光环生成策略(之前自己脑补的部分),使其看起来更灵动。
  • 添加了固定文字的功能,能在中央显示固定文字。
  • 更详细的注释(后面有 “在这里改” 字样的,都可以去尝试调整)。
  • utf-8 编码声明,减少乱码问题。

运行效果:

爱心效果

代码如下:

# encoding: utf-8
# 深夜种下希望,梦中便能发芽
import random
import time
from math import sin, cos, pi, log
from tkinter import *
 
CANVAS_WIDTH = 640  # 在这里改 画布的宽 最好和高成比例放大
CANVAS_HEIGHT = 480  # 在这里改 画布的高 最好和宽成比例放大
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  # 在这里改 放大比例 画布放大后,心太小?把这个改大点
HEART_COLOR = "#e86184"  # 心的颜色 在这里改
 
WINDOWS_TITLE = '爱心~'  # 窗口标题 在这里改
HEART_CENTER_TEXT = '爱你'  # 中间文字内容 在这里改
HEART_CENTER_TEXT_COLOR = '#FFD700'  # 中间文字颜色 在这里改
 
 
def heart_function(t, shrink_ratio: float = IMAGE_ENLARGE):
    """
    “爱心函数生成器”
    :param shrink_ratio: 放大比例
    :param t: 参数
    :return: 坐标
    """
    # 基础函数
    # x = 16 * (sin(t) ** 3)
    x = 14.6 * (sin(t) ** 3)  # 更尖
    # y = -(13 * cos(t) - 5 * cos(2 * t) - 2 * cos(3 * t) - cos(4 * t))
    y = -(14.5 * cos(t) - 4 * cos(2 * t) - 2 * cos(3 * t) - 0.5 * cos(4 * t))  # 更圆润
 
    # 放大
    x *= shrink_ratio
    y *= shrink_ratio
 
    # 移到画布中央
    x += CANVAS_CENTER_X
    y += CANVAS_CENTER_Y
 
    return int(x), int(y)
 
 
def scatter_inside(x, y, beta=0.15):
    """
    随机内部扩散
    :param x: 原x
    :param y: 原y
    :param beta: 强度
    :return: 新坐标
    """
    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):
    """
    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
 
 
def heart_curve(p):
    """
    爱心的跳动函数参数
    :param p: 参数
    :return: 正弦 + 贝塞尔
    """
    # return curve(p, (.4, .5, .2, .6))
    # https://cubic-bezier.com/ 调整参数的网站
    return curve(p, (.69, .75, .2, .95))  # 在这里改 爱心的贝塞尔曲线参数
 
 
def heart_halo_curve(p):
    """
    爱心光环的跳动函数参数
    :param p: 参数
    :return: 正弦 + 贝塞尔
    """
    # return curve(p, (.73,.55,.59,.92))
    # https://cubic-bezier.com/ 调整参数的网站
    return curve(p, (.75, .49, .46, .97))  # 在这里改 光环的贝塞尔曲线参数
 
 
def curve(p, b):
    """
    自定义曲线函数,调整跳动周期
    :param b: 贝塞尔参数
    :param p: 参数
    :return: 正弦 + 贝塞尔
    """
 
    # print('p:', p)
    t = sin(p)
 
    p0 = b[0]
    p1 = b[1]
    p2 = b[2]
    p3 = b[3]
 
    t1 = (1 - t)
    t2 = t1 * t1
    t3 = t2 * t1
 
    r = p0 * t3 + 3 * p1 * t * t2 + 3 * p2 * t * t * t1 + p3 * (t ** 3)  # 贝塞尔计算
    # r = 2 * (2 * sin(4 * p)) / (2 * pi)
    # print('r:', r)
    return r
 
 
class Heart:
    """
    爱心类
    """
 
    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)  # 在这里改 初始的点数,太大可能运行缓慢
 
        self.generate_frame = generate_frame
        for frame in range(generate_frame):
            self.calc(frame)
 
    def build(self, number):
        # 爱心
        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, 0.24)  # 0.24 这个参数改爱心中间的点点数量,越大数量越多
            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) ** 0.47)  # 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 * heart_curve(generate_frame / 10 * pi)  # 圆滑的周期的缩放比例
 
        halo_radius = int(4 + 6 * (1 + heart_halo_curve(generate_frame / 10 * pi)))
        halo_number = int(3000 + 4000 * abs(heart_halo_curve(generate_frame / 10 * pi) ** 2))
 
        all_points = []
 
        # 光环
        heart_halo_point = set()  # 光环的点坐标集合,去重
        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=heart_halo_curve(generate_frame / 10 * pi) + 11)  # 魔法参数
            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))
 
                random_int_range = int(27 + heart_halo_curve(generate_frame / 10 * pi) * 4)
                x += random.randint(-random_int_range, random_int_range)
                y += random.randint(-random_int_range, random_int_range)
                size = random.choice((1, 1, 2))
                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._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 frame_count(self):
        return self.generate_frame
 
 
def draw(main: Tk, render_canvas_dict: dict, render_heart: Heart, render_frame=0):
    """
    绘图函数
    :param main: TK面板
    :param render_canvas_dict: 画布缓存
    :param render_heart: 心类
    :param render_frame: 当前帧数
    :return: None
    """
    frame_index = render_frame % render_heart.frame_count()
 
    last_frame_index = (frame_index + render_heart.frame_count() - 1) % render_heart.frame_count()
    if last_frame_index in render_canvas_dict:
        render_canvas_dict[last_frame_index].pack_forget()
 
    if frame_index not in render_canvas_dict:
 
        canvas = Canvas(
            main,
            bg='black',  # 在这里改 黑色背景
            height=CANVAS_HEIGHT,
            width=CANVAS_WIDTH
        )
        canvas.pack()
 
        render_heart.render(canvas, render_frame)
        canvas.create_text(
            CANVAS_CENTER_X,
            CANVAS_CENTER_Y,
            text=HEART_CENTER_TEXT,
            fill=HEART_CENTER_TEXT_COLOR,
            font=('楷体', 48, 'bold')  # 在这里改字体
        )
 
        render_canvas_dict[frame_index] = canvas
    else:
        render_canvas_dict[frame_index].pack()
 
    main.after(
        30,  # 在这里改 画面切换间隔时间,越小帧数越高,但是可能会越卡
        draw, main, render_canvas_dict, render_heart, render_frame + 1)
 
 
if __name__ == '__main__':
    print('正在启动...')
    start_time = time.time()
    root = Tk()  # 一个Tk界面
    root.title(WINDOWS_TITLE)
    canvas_dict = {}
    heart = Heart(40)  # 在这里改 40为总帧数,帧数越大,花样越多,更占内存
    draw(root, canvas_dict, heart)  # 开始画画~
    end_time = time.time()
    print('爱心魔法耗时 {:.2f} 秒完成 ~'.format(end_time - start_time))
    root.mainloop()
 

 

效果如下:

爱心效果

代码如下:

# 晚上星月争辉,美梦陪你入睡
import random
from math import sin, cos, pi, log
from tkinter import *
 
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 = "#ff2121"  # 心的颜色,这个是中国红
 
 
def heart_function(t, shrink_ratio: float = IMAGE_ENLARGE):
    """
    “爱心函数生成器”
    :param shrink_ratio: 放大比例
    :param t: 参数
    :return: 坐标
    """
    # 基础函数
    x = 16 * (sin(t) ** 3)
    y = -(13 * cos(t) - 5 * cos(2 * t) - 2 * cos(3 * t) - cos(4 * t))
 
    # 放大
    x *= shrink_ratio
    y *= shrink_ratio
 
    # 移到画布中央
    x += CANVAS_CENTER_X
    y += CANVAS_CENTER_Y
 
    return int(x), int(y)
 
 
def scatter_inside(x, y, beta=0.15):
    """
    随机内部扩散
    :param x: 原x
    :param y: 原y
    :param beta: 强度
    :return: 新坐标
    """
    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):
    """
    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
 
 
def curve(p):
    """
    自定义曲线函数,调整跳动周期
    :param p: 参数
    :return: 正弦
    """
    # 可以尝试换其他的动态函数,达到更有力量的效果(贝塞尔?)
    return 2 * (2 * sin(4 * p)) / (2 * pi)
 
 
class Heart:
    """
    爱心类
    """
 
    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):
        # 爱心
        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)  # 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 = []
 
        # 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=11.6)  # 魔法参数
            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(-14, 14)
                y += random.randint(-14, 14)
                size = random.choice((1, 2, 2))
                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._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()  # 心
    draw(root, canvas, heart)  # 开始画画~
    root.mainloop()
 

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BS4 Beautiful Soup 是一个可以从HTML或XML文件中提取数据的Python库, 它能够通过你喜欢的转换器实现惯用的文档导航、查找、修改文档的方 式。 Beautiful Soup 4 官方文档:https://www.crummy.com/software/BeautifulSoup/bs4/doc.zh/ 帮助手册&…

雷达信号处理技术汇总

系列文章目录 《雷达简单介绍》 《信号类型(雷达)——雷达波形认识(一)》 《信号类型(雷达)——连续波雷达(二)》 《信号类型(雷达)——脉冲雷达&#xf…

clickhouse查询缓存

为了实现最佳性能,数据库需要优化其内部数据存储和处理管道的每一步。但是数据库执行的最好的工作是根本没有完成的工作!缓存是一种特别流行的技术,它通过存储早期计算的结果或远程数据来避免不必要的工作,而访问这些数据的成本往…

C++高级编程

本阶段主要针对C泛型编程和STL技术做详细讲解,探讨C更深层的使用 1 模板 1.1 模板的概念 模板就是建立通用的模具,大大提高复用性 模板的特点: 模板不可以直接使用,它只是一个框架模板的通用并不是万能的 1.2 函数模板 C另一…

前端页面---滑动分离登录页面

效果图如下&#xff1a; 代码如下&#xff1a; <!DOCTYPE html> <html lang"en"><head><meta charset"UTF-8"><meta name"viewport" content"widthdevice-width, initial-scale1.0"><meta http-equ…

电脑e盘不见了怎么办?3个方法帮你找回!

“很奇怪很奇怪&#xff0c;为什么我电脑上的e盘莫名其妙就没了呢&#xff1f;我有些文件还保存在里面呢&#xff0c;现在有什么方法能帮我把e盘找回来吗&#xff1f;” E盘通常是我们存储数据和文件的重要驱动器之一。如果电脑e盘不见了&#xff0c;我们可能也会感到很焦虑。虽…

Vue+Element Plus 初始化

1. 初始化 Vue 项目 创建vue3 项目 vue create k8s-platform-fe 2. 引入 Element Plus 安装 element-plus 首先去安装这些依赖包&#xff0c;安装好了将其引入&#xff0c;引入的方式有全局引用和局部引入。其实和组件是一样的&#xff0c;局部引入哪里引入哪里使用。…

API教程:轻松上手HTTP代理服务!

作为HTTP代理产品供应商&#xff0c;我们为您带来一份详细的教程&#xff0c;帮助您轻松上手使用API&#xff0c;并充分利用HTTP代理服务。无论您是开发人员、网络管理员还是普通用户&#xff0c;本教程将为您提供操作指南和代码模板&#xff0c;确保您能够顺利使用API并享受HT…

Ubuntu安装harbor(http模式)并随便上传一个

Ubuntu安装harbor&#xff08;http模式&#xff09; docker和harbor的介绍就免了&#xff0c;都不知道啥东西&#xff0c;还安装搞毛 先安装docker环境 不要问&#xff0c;软件源之类的配置&#xff0c;挨个梭就行 sudo apt update sudo apt install apt-transport-https ca…

python简单的病毒编程代码,如何用python写一个病毒

大家好&#xff0c;本文将围绕python简单的病毒编程代码展开说明&#xff0c;如何用python做恶搞病毒是一个很多人都想弄明白的事情&#xff0c;想搞清楚如何用python写一个病毒需要先了解以下几个事情。 1、Python能不能写病毒 国家计算机病毒应急处理中心通过对互联网的监测…