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画布使用了缓存机制#xff0c;启动时绘制足够多的帧数#xff0c;运行时一帧帧地取出来展示#xff0c;明显更流畅#xff0c;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#xff0c;贝塞尔函数更灵活…【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 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_ratioy * shrink_ratio# 移到画布中央x CANVAS_CENTER_Xy CANVAS_CENTER_Yreturn int(x), int(y)def scatter_inside(x, y, beta0.15):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 - dydef 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 - dydef 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 * t1t3 t2 * t1r 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 rclass Heart:爱心类def __init__(self, generate_frame20):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_framefor 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))staticmethoddef 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 - dydef 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_ratioheart_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_pointsdef 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, width0, fillHEART_COLOR)def frame_count(self):return self.generate_framedef draw(main: Tk, render_canvas_dict: dict, render_heart: Heart, render_frame0):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: Noneframe_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,bgblack, # 在这里改 黑色背景heightCANVAS_HEIGHT,widthCANVAS_WIDTH)canvas.pack()render_heart.render(canvas, render_frame)canvas.create_text(CANVAS_CENTER_X,CANVAS_CENTER_Y,textHEART_CENTER_TEXT,fillHEART_CENTER_TEXT_COLOR,font(楷体, 48, bold) # 在这里改字体)render_canvas_dict[frame_index] canvaselse: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 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_ratioy * shrink_ratio# 移到画布中央x CANVAS_CENTER_Xy CANVAS_CENTER_Yreturn int(x), int(y)def scatter_inside(x, y, beta0.15):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 - dydef 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 - dydef 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_frame20):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 1000self.generate_frame generate_framefor 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))staticmethoddef 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 - dydef 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_ratio11.6) # 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_pointsdef 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, width0, fillHEART_COLOR)def draw(main: Tk, render_canvas: Canvas, render_heart: Heart, render_frame0):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Tkcanvas Canvas(root, bgblack, heightCANVAS_HEIGHT, widthCANVAS_WIDTH)canvas.pack()heart Heart() # 心draw(root, canvas, heart) # 开始画画~root.mainloop()
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