Python美丽的太阳系——瞎了你的眼睛！

知行编程网 2022-12-18 06:00 知行编程网 | 隐藏边栏 | 6 0

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导语：本文主要介绍了关于Python之漂亮的太阳系——闪瞎你的双眼！的相关知识，包括chatgpt github，以及太阳系最浪漫的行星这些编程知识，希望对大家有参考作用。

资源素材

太阳系只有8颗行星，加上太阳，一共9张图。没有的朋友可以到文末下载地址下载。

def openSolor(solar):
    def loadImg(name):
        str1= os.path.join(basePath, name+ '.png')
        img= Image.open(str1)
        solar[name]= img
 
    basePath= r'D:\太阳系\素材'
    # 
    loadImg('sun')
    loadImg('venus')
    loadImg('jupiter')
    loadImg('earth')
    loadImg('mars')
    loadImg('mercury')
    loadImg('neptune')
    loadImg('pluto')
    loadImg('uranus')
    loadImg('saturn')

基本运动原理

每颗行星的运行轨迹都是椭圆形的。这里我们使用参数方程来计算坐标：

x=cos(arc)*a

y=sin(arc)*b

其中，a、b为椭圆的长、短轴，arc为运行角度，x、y为水平面坐标。

先上一张静态效果图吧!

参数的设置

为了好看，实际参数不能是真实的。但至少应满足一些关键条件。首先，不要弄错行星的顺序。行星轨道之间的距离不是等距的，而是逐渐增加的。

二是火星和木星之间直接有一条小行星带，所以这两颗行星的轨道之间最好留个空隙。另外，行星的外圈，公转速度越慢。

def initSolar(posList):
    def getNumber():
        return random.randint(0,35)*10
    posList['sun']={'pos': (0,360), 'rate': 2, 'scale':1, 'radx': 1, 'layer':360}
    posList['mercury']={'rate': 0.15, 'radx':500, 'arc': getNumber(), 'rady': 200, 'speed':15}
    posList['venus']={'rate': 0.2, 'radx':550, 'arc': getNumber(), 'rady': 250, 'speed':10}
    posList['earth']={'rate': 0.2, 'radx':630, 'arc': getNumber(), 'rady': 320, 'speed':8}
    posList['mars']={'rate': 0.2, 'radx':740, 'arc': getNumber(), 'rady': 410, 'speed':6}
    posList['jupiter']={'rate': 0.7, 'radx':1050, 'arc': getNumber(), 'rady': 650, 'speed':4}
    posList['saturn']={'rate': 1, 'radx':1250, 'arc': getNumber(), 'rady': 800, 'speed':3}
    posList['uranus']={'rate': 0.3, 'radx':1480, 'arc': getNumber(), 'rady': 970, 'speed':2}
    posList['neptune']={'rate': 0.3, 'radx':1740, 'arc': getNumber(), 'rady': 1160, 'speed':2}

投影

大体效果是将行星围绕太阳的轨道平面对准水平面，投影到垂直屏幕上。投影算法并不难。

                x= math.sin(math.radians(a))* radx+ x0
                y= math.cos(math.radians(a))* rady+ y0
                showX= x
                showY= midY- H/(D+y)*y

其中，x、y为旋转平面坐标，showX、showY为投影到垂直平面的坐标。 H是平面的高度，D是屏幕到太阳系的距离。

从数据上看，我们的太阳系模型是一个很小的模型，或者说电脑屏幕很大。因为两者其实大小差不多，这样从观察者的角度来看，可以有明显的近大远小的效果。从这个效果我们可以知道数据和真实值的差距是非常大的。

近大远小的效果，只与y相关。

        data['scale']= (y0+D)/(y+D)

遮挡效果

为了有真实感，行星之间、行星与轨道之间、轨道与太阳之间等的遮挡效果是最关键的。

我们的做法是先画下半区，再画太阳，再画上半区。下半区先画出远处的行星；在上半区，最先画出近日点行星。以保证正确的遮挡效果。

 drawOrb(img, solar, posList, 0, 90, True)
        pasteSolor(img, solar, posList)
        drawOrb(img, solar, posList, 90, 180, False)

稍微复杂一点的是行星与自身轨道的遮挡关系。必须要达到一球一线的效果才好看。而且传球的位置也不固定。在这里，我们将轨道分成两半，根据行星所在的角度来绘制。

一部分轨道被行星挡住，另一部分轨道被行星挡住，但留出一些空间，以达到更自然的穿球效果。

    drawArc(arc1, arc)
            rate= posList[name]['rate']* posList[name]['scale']
            pic= solarImg[name].resize(effect.tupleRound(effect.tupleMul(solarImg[name].size, rate)), Image.ANTIALIAS)
            pos= effect.tupleRound(effect.tupleAdd(posList[name]['pos'], effect.tupleMul(pic.size, -0.5)))
            r, g, b, alpha= pic.split()
            img.paste(pic, pos, mask= alpha)
            # 穿球点，随arc不同而不同
            # 90度位置，在中心穿球，
            # 越接近0或180度，越接近球边缘
            # 根据这种性质，采用cos来模拟
            darc= abs(round(math.cos(math.radians(arc))*solarImg[name].size[1]*rate/50))
            # darc= abs(round(math.cos(math.radians(arc))*5))
            # print(name, arc, darc)
            drawArc(arc+darc, arc2)

素材链接：

提取码：5bjj

python

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这个人很懒，什么都没写

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