python 画心形线 matplotlib

• 花匠小妙招
• 2024-11-14 14:13

心形线的数学表达式

极坐标方程

水平方向： r=a(1-cosθ) 或 r=a(1+cosθ) (a>0)

垂直方向： r=a(1-sinθ) 或 r=a(1+sinθ) (a>0)

直角坐标方程

心形线的 平面直角坐标系方程表达式分别为 x^2+y^2+a*x=a*sqrt(x^2+y^2) 和 x^2+y^2-a*x=a*sqrt(x^2+y^2）

参数方程

x=a*(2*cos(t)-cos(2*t))

y=a*(2*sin(t)-sin(2*t))

所围面积为3/2*PI*a^2，形成的弧长为8a

直接生成心形线的python代码:

__author__ = 'taohao'

import matplotlib.pyplot as plt

from matplotlib import animation

import numpy as np

import math

def drawHeart():

t = np.linspace(0, math.pi, 1000)

x = np.sin(t)

y = np.cos(t) + np.power(x, 2.0/3)

plt.plot(x, y, color='red', linewidth=2, label='h')

plt.plot(-x, y, color='red', linewidth=2, label='-h')

plt.xlabel('t')

plt.ylabel('h')

plt.ylim(-2, 2)

plt.xlim(-2, 2)

plt.legend()

plt.show()

drawHeart()

主要用到了matplotlib库来进行图像的绘制

用到的心形线方程是上图所示的方程,使用参数方程的形式来表示

动态生成心形线的python代码

__author__ = 'taohao'

import matplotlib.pyplot as plt

from matplotlib import animation

import numpy as np

import math

figure = plt.figure()

axes = plt.axes(xlim=(-2, 2), ylim=(-2, 2))

line1, = axes.plot([], [], color='red', linewidth=2, label='1')

line2, = axes.plot([], [], color='red', linewidth=2, label='2')

def init():

line1.set_data([], [])

line2.set_data([], [])

return line1, line2

def animate(i):

print i

t = np.linspace(0, i/math.pi, 100)

x = np.sin(t)

y = np.cos(t) + np.power(x, 2.0/3)

line1.set_data(x, y)

line2.set_data(-x, y)

return line1, line2

ani = animation.FuncAnimation(figure, animate, init_func=init, frames=14, interval=200)

plt.show()

动态生成,需要制作动画,主要用到了matplotlib中的animation库

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