Python绘制跳动的红心

前言

最近有一个电视剧，讲程序员的故事，巴拉巴拉......，被我关注的一个up主，吐槽了。总之电视剧中有一个跳动的心，up主复现了， 那我也跟着学习了下，也弄了个动图~.

爱心

为画这样一个动图， 当然得先画一个心，在网上找一心形曲线公式~ 可以去wolframalpha 搜fifth heart curve，可以看到这样的心形公式

那我们就可以绘图了

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

fig = plt.figure(figsize=(7, 6))
ax = plt.gca()
t = np.linspace(0, 2*np.pi, 2000)
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.scatter(x, y, s=3, c="#d66582")

就可以画出这样一个图了

内层有一层随机点， 我们就可以添加一层随机点。

def scatter_inside(x, y, beta=0.15):
    ratio_x = - beta * np.log(np.random.rand(x.shape[0]))
    ratio_y = - beta * np.log(np.random.rand(y.shape[0]))
    dx = ratio_x * x
    dy = ratio_y * y
    return x - dx, y - dy

x1, y1 = scatter_inside(x, y , beta=0.15)
ax.scatter(x1, y1, s=3, c="#d66582")

得到这样

内层比较空虚， 就在内层也添加一圈点

x1, y1 = scatter_inside(x*0.7, y*0.7 , beta=0.15)
ax.scatter(x1, y1, s=3, c="#d66582")

得到了这个

再在外层添加一圈随机点

xo, yo = scatter_inside(x*1.2, y*1.2, beta=0.1)
ax.scatter(xo, yo, s=3, c="#d66582", alpha=0.8, marker=r'$\heartsuit$')

然后就是这个效果

把背景变黑，图形的的边框

ax.set_facecolor("black")
for spine in ax.spines.values():
        spine.set_visible(False)
ax.tick_params(bottom=False, labelbottom=False,
                   left=False, labelleft=False)  

现在是如何实现动图效果， 这个主要实现坐标的整体缩放。这借用一个Python库直接将动图保存为GIF文件。

# 安装库
pip install gif

@gif.frame
def plot_heart(x, y, ratio):
    fig = plt.figure(figsize=(7, 6))
    ax = plt.gca()
    x = x * np.sin(ratio) *0.5
    y = y * np.sin(ratio) *0.5
    plt.scatter(x, y, s=3, c="#d66582")
    x1, y1 = scatter_inside(x, y, beta=0.15)
    np.random.seed(1)
    x1, y1 = scatter_inside(x, y , beta=0.15)
    ax.scatter(x1, y1, s=3, c="#d66582")
    x1, y1 = scatter_inside(x*0.7, y*0.7 , beta=0.15)
    ax.scatter(x1, y1, s=3, c="#d66582")
    xo, yo = scatter_inside(x*1.2, y*1.2, beta=0.1)
    ax.scatter(xo, yo, s=3, c="#d66582", alpha=0.8, marker=r'$\heartsuit$')
    ax.set_facecolor("black")
    for spine in ax.spines.values():
            spine.set_visible(False)
    ax.tick_params(bottom=False, labelbottom=False,
                       left=False, labelleft=False)   
    plt.xlim((-6*np.pi, 6*np.pi))
    plt.ylim((-6*np.pi, 6*np.pi))

frames = []
for ratio in np.linspace(np.pi/3, 2*np.pi/3, 20):
    t = np.linspace(0, 2*np.pi, 2000)
    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)
    of = plot_heart(x, y, ratio)
    frames.append(of)
gif.save(frames, "love3.gif", duration=100)  

额，为啥何和文章开头的动画不一样呢~ 因为不想让你们白嫖（笑）不过主要代码都给出来了，大家就参考着，自己改吧改吧就行了。 Up主的视频讲解可以见：https://b23.tv/gKzcExJ

参考

https://b23.tv/gKzcExJ

如果你想要全部代码去这里获取吧 https://mp.weixin.qq.com/s/8E5JQW06iDdn1_kVGIiqrg