极客笔记用Python绘制奇妙甜甜圈
甜甜圈是一种美味的甜点，而在计算机图形学中，甜甜圈也是一个经典的图形。在本文中，我们将使用Python的matplotlib库来绘制各种奇妙的甜甜圈图形。让我们开始吧！
1. 绘制基本的甜甜圈
首先，让我们绘制一个基本的甜甜圈图形。我们将使用matplotlib的pyplot模块来绘制这个图形。
import matplotlib.pyplot as plt
# 创建一个圆
circle = plt.Circle((0.5, 0.5), 0.3, color='pink')
# 创建一个图形
fig, ax = plt.subplots()
ax.add_artist(circle)
# 设置坐标轴范围
ax.set_xlim(0, 1)
ax.set_ylim(0, 1)
# 隐藏坐标轴
ax.axis('off')
plt.show()
Output:
运行以上代码，你将看到一个粉色的甜甜圈图形。
2. 绘制多个甜甜圈
接下来，让我们绘制多个不同颜色的甜甜圈图形。
import matplotlib.pyplot as plt
# 创建一个圆
circle1 = plt.Circle((0.3, 0.3), 0.2, color='pink')
circle2 = plt.Circle((0.7, 0.7), 0.3, color='purple')
# 创建一个图形
fig, ax = plt.subplots()
ax.add_artist(circle1)
ax.add_artist(circle2)
# 设置坐标轴范围
ax.set_xlim(0, 1)
ax.set_ylim(0, 1)
# 隐藏坐标轴
ax.axis('off')
plt.show()
Output:
运行以上代码，你将看到一个粉色和紫色的甜甜圈图形。
3. 绘制带有阴影的甜甜圈
现在，让我们绘制一个带有阴影效果的甜甜圈图形。
import matplotlib.pyplot as plt
# 创建一个圆
circle = plt.Circle((0.5, 0.5), 0.3, color='pink', alpha=0.5)
# 创建一个图形
fig, ax = plt.subplots()
ax.add_artist(circle)
# 设置坐标轴范围
ax.set_xlim(0, 1)
ax.set_ylim(0, 1)
# 隐藏坐标轴
ax.axis('off')
plt.show()
Output:
运行以上代码，你将看到一个带有阴影效果的粉色甜甜圈图形。
4. 绘制带有文本的甜甜圈
接下来，让我们在甜甜圈图形上添加一些文本。
import matplotlib.pyplot as plt
# 创建一个圆
circle = plt.Circle((0.5, 0.5), 0.3, color='pink')
# 创建一个图形
fig, ax = plt.subplots()
ax.add_artist(circle)
# 添加文本
ax.text(0.5, 0.5, 'Sweet Donut', ha='center', va='center', fontsize=12, color='black')
# 设置坐标轴范围
ax.set_xlim(0, 1)
ax.set_ylim(0, 1)
# 隐藏坐标轴
ax.axis('off')
plt.show()
Output:
运行以上代码，你将看到一个带有文本的粉色甜甜圈图形。
5. 绘制彩色的甜甜圈
现在，让我们绘制一个彩色的甜甜圈图形。
import matplotlib.pyplot as plt
# 创建一个圆
circle = plt.Circle((0.5, 0.5), 0.3, color='pink', edgecolor='purple', linewidth=2)
# 创建一个图形
fig, ax = plt.subplots()
ax.add_artist(circle)
# 设置坐标轴范围
ax.set_xlim(0, 1)
ax.set_ylim(0, 1)
# 隐藏坐标轴
ax.axis('off')
plt.show()
运行以上代码，你将看到一个彩色的甜甜圈图形。
6. 绘制带有渐变色的甜甜圈
接下来，让我们绘制一个带有渐变色的甜甜圈图形。
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.patches import Circle
from matplotlib.colors import LinearSegmentedColormap
# 创建一个圆
circle = Circle((0.5, 0.5), 0.3, color='pink')
# 创建一个图形
fig, ax = plt.subplots()
ax.add_artist(circle)
# 设置坐标轴范围
ax.set_xlim(0, 1)
ax.set_ylim(0, 1)
# 隐藏坐标轴
ax.axis('off')
# 创建渐变色
cmap = LinearSegmentedColormap.from_list('mycmap', ['pink', 'purple'])
circle.set_facecolor(cmap(circle.get_center()[1]))
plt.show()
Output:
运行以上代码，你将看到一个带有渐变色的甜甜圈图形。
7. 绘制带有图案的甜甜圈
现在，让我们绘制一个带有图案的甜甜圈图形。
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.patches import Circle
from matplotlib.patches import PathPatch
from matplotlib.path import Path
# 创建一个圆
circle = Circle((0.5, 0.5), 0.3, color='pink')
# 创建一个图形
fig, ax = plt.subplots()
ax.add_artist(circle)
# 设置坐标轴范围
ax.set_xlim(0, 1)
ax.set_ylim(0, 1)
# 隐藏坐标轴
ax.axis('off')
# 创建图案
verts = [
(0.1, 0.1), # 左下角
(0.1, 0.9), # 左上角
(0.9, 0.9), # 右上角
(0.9, 0.1), # 右下角
(0.1, 0.1), # 回到左下角
]
codes = [Path.MOVETO, Path.LINETO, Path.LINETO, Path.LINETO, Path.CLOSEPOLY]
path = Path(verts, codes)
patch = PathPatch(path, facecolor='none', edgecolor='purple', linewidth=2)
ax.add_patch(patch)
plt.show()
Output:
运行以上代码，你将看到一个带有图案的粉色甜甜圈图形。
8. 绘制带有动画效果的甜甜圈
接下来，让我们绘制一个带有动画效果的甜甜圈图形。
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation
# 创建一个圆
circle = plt.Circle((0.5, 0.5), 0.3, color='pink')
# 创建一个图形
fig, ax = plt.subplots()
ax.add_artist(circle)
# 设置坐标轴范围
ax.set_xlim(0, 1)
ax.set_ylim(0, 1)
# 隐藏坐标轴
ax.axis('off')
# 定义动画函数
def update(frame):
circle.set_center((0.5 + 0.1 * frame, 0.5))
return circle,
# 创建动画
ani = animation.FuncAnimation(fig, update, frames=10, interval=100, blit=True)
plt.show()
Output:
运行以上代码，你将看到一个带有动画效果的甜甜圈图形。
9. 绘制带有3D效果的甜甜圈
现在，让我们绘制一个带有3D效果的甜甜圈图形。
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
# 创建一个3D图形
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
# 创建一个甜甜圈
u = np.linspace(0, 2 * np.pi, 100)
v = np.linspace(0, 2 * np.pi, 100)
U, V = np.meshgrid(u, v)
X = (1 + 0.5 * np.cos(V)) * np.cos(U)
Y = (1 + 0.5 * np.cos(V)) * np.sin(U)
Z = 0.5 * np.sin(V)
# 绘制甜甜圈
ax.plot_surface(X, Y, Z, color='pink')
plt.show()
运行以上代码，你将看到一个带有3D效果的粉色甜甜圈图形。
10. 绘制多个甜甜圈的动画
最后，让我们绘制多个甜甜圈并添加动画效果。
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation
# 创建多个圆
circles = [plt.Circle((0.5, 0.5), 0.1, color='pink') for _ in range(5)]
# 创建一个图形
fig, ax = plt.subplots()
for circle in circles:
ax.add_artist(circle)
# 设置坐标轴范围
ax.set_xlim(0, 1)
ax.set_ylim(0, 1)
# 隐藏坐标轴
ax.axis('off')
# 定义动画函数
def update(frame):
for i, circle in enumerate(circles):
circle.set_center((0.5 + 0.1 * i * np.cos(frame), 0.5 + 0.1 * i * np.sin(frame)))
return circles
# 创建动画
ani = animation.FuncAnimation(fig, update, frames=100, interval=100, blit=True)
plt.show()
运行以上代码，你将看到多个甜甜圈在画布上移动的动画效果。
通过以上示例代码，我们展示了如何使用Python的matplotlib库绘制各种奇妙的甜甜圈图形。希望这些示例能够帮助你更好地理解如何使用Python进行图形绘制。