用Python代码绘制动态3D爱心效果

引言

介绍Python在创意编程中的应用，特别是如何通过简单的代码实现视觉上的美感。引出本文将分享的爱心代码，并简要说明其实现原理。

爱心代码的基本实现

展示一个简单的Python代码示例，使用字符画的方式在控制台中绘制一个爱心图案。

print("   ****     ****   ")
print(" ******   ******  ")
print("******** ******** ")
print("***************** ")
print(" **************** ")
print("  **************  ")
print("   ************   ")
print("    **********    ")
print("     ********     ")
print("      ******      ")
print("       ****       ")
print("        **        ")

使用数学公式生成爱心

介绍如何利用数学公式生成更精确的爱心形状，并展示相应的Python代码。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as pltt = np.linspace(0, 2 * np.pi, 1000)
x = 16 * np.sin(t)**3
y = 13 * np.cos(t) - 5 * np.cos(2*t) - 2 * np.cos(3*t) - np.cos(4*t)plt.plot(x, y, color='red')
plt.fill(x, y, color='red')
plt.axis('equal')
plt.show()

动态爱心效果

展示如何通过动画效果使爱心图案更加生动，使用matplotlib.animation模块实现。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animationfig, ax = plt.subplots()def animate(i):t = np.linspace(0, 2 * np.pi, 1000)x = 16 * np.sin(t)**3y = 13 * np.cos(t) - 5 * np.cos(2*t) - 2 * np.cos(3*t) - np.cos(4*t)ax.clear()ax.plot(x, y, color='red')ax.fill(x, y, color='red')ax.axis('equal')ani = animation.FuncAnimation(fig, animate, frames=100, interval=50)
plt.show()

3D爱心效果

介绍如何使用matplotlib和mpl_toolkits.mplot3d模块生成3D爱心效果。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3Dfig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')u = np.linspace(0, 2 * np.pi, 100)
v = np.linspace(0, np.pi, 100)
x = 10 * (np.sin(u) * np.cos(v))
y = 10 * (np.sin(u) * np.sin(v))
z = 10 * (np.cos(u))ax.plot_surface(x, y, z, color='red')
plt.show()