Python分聃?之數(shù)字雨加入潘周聃運動曲線的詳細過程
更新時間：2022年05月11日 10:21:03 作者：勇敢di牛牛
相信各位同學最近一定被潘周聃刷屏和洗腦了，互聯(lián)網(wǎng)上也出現(xiàn)了這種各樣的模仿者，下面通過本文給大家分享Python分聃之數(shù)字雨加入潘周聃運動曲線,需要的朋友可以參考下
前言
相信各位同學最近一定被潘周聃刷屏和洗腦了，互聯(lián)網(wǎng)上也出現(xiàn)了這種各樣的模仿者，做為思維活躍的IT人，網(wǎng)上沖浪先進分子，以及整活小能手，我們當然也不能落伍，話不多說，整活開始。
什么是潘周聃運動曲線
首先，這個在曲線在熱點時間出現(xiàn)之前是不存在的，這條曲線是博主勇敢di牛牛在總結(jié)了潘周聃的起身動作特點后總結(jié)出來的。下面詳細介紹曲線產(chǎn)生的過程。
模型求解：
【潘中單】潘周聃走路??原版
通過對比其他模仿者的視頻，我們可以發(fā)現(xiàn)此次熱點動作的核心在于潘同學起身時，身體重心相對于起始軸的偏移
首先我們對該動作的重心變化做一個簡單的分析：這是普通人
可以看到重心一般情況是垂直上升的，并不會突然產(chǎn)生偏移。
這是潘同學：
當然，這只是一個粗略的軌跡，真正的軌跡有待進一步擬合，
要想較好的擬合出運動軌跡，我們需要知道兩個參數(shù)。
- 相對與主軸的偏移量隨時間t的變化：
△x = f(t)
- 垂直方向的運動分量：
y = f(t)
垂直方向運動模型求解：
首先是比較簡單的垂直方向，在初中我們學習過，人在起立的時候是先加速后減速，
設速度為V(t)，則
y = V(t)t
我們暫且先用一個先增后減的函數(shù)來模擬速度：
水平方向運動模型求解：
動態(tài)不好分析，我們先來看一張圖片
是不時感覺似曾相識，沒錯，他和我們的tanX較為相似：
這樣還不是很直觀，沒關系，讓我們把他倒過來：
我們肯定也不能直接用這個函數(shù)，需要對他做一下變換，取出我們想要的東西，
首先這個函數(shù)我們只需要一部分，我們的X是從0開始，所以我們做如下變化：
模型驗證
靜態(tài)驗證
下面我們使用Python的matplotlib庫繪圖，對軌跡進行一個驗證，
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
def path(H):
# H是我們測試模型的身高
y = np.arange(0.1, H / 2, 0.1) # y方向區(qū)間
# x = pow((pow(y,2) - 10*y + 26),-1)
x = H / 18 * (np.arctan(18 * y / H - 5) + 1.4)
plt.plot(x, y)
plt.show()
path(180)
path(90)
path(160)
這是180 的你
這是你一米二的弟弟：
這是你一米六的女朋友：
可以發(fā)現(xiàn)我們變換模型的身高，都保持了一致的曲線。
動態(tài)驗證
我們每相隔0.1s打印一次，路徑點：結(jié)果如圖：
可以觀察到中間的點較為稀疏，和我們的預期效果一樣，這里我并沒有直接用上面的微分方程，而是用微元法算的路徑，原理很簡單，我們小時候就學過，這里不再贅述，并且更換H，與T之后，誤差也很小。
貼上代碼：
import numpy as np
from matplotlib import pyplot as plt
import gif
H = 180
def path(H, T):
# H是我們測試模型的身高
listy = []
t = np.arange(0.1,T,0.1)
ys = H*(np.pi)/(4*T)*np.sin(t*np.pi/T)
s = 0
s0 = 0
for i in ys:
s = s + (i+s0)*0.1/2
listy.append(s)
s0 = i
y = np.array(listy)
# x = pow((pow(y,2) - 10*y + 26),-1)
x = H / 18 * (np.arctan(18 * y / H - 5) + 1.4)
return x,y,t,ys
x,y,t,ys= path(H,4)
print(y)
plt.plot(x,y,"*")
plt.plot(t,ys,"+")
plt.show()
#plt.pause(0.01)片
制作偏移量生成工具
我們知道，數(shù)字雨的每一個數(shù)字都會在每一幀進行垂直移動，我們只要在想要進行潘周聃曲線的時候插入上面的偏移量即可。
原理是上面的這里直接上代碼：
import numpy as np
def path(H, T, t0):
# H是我們測試模型的身高
listy = []
t = np.arange(0, T, t0)
ys = H * (np.pi) / (4 * T) * np.sin(t * np.pi / T) # 垂直方向的速度函數(shù)
y0 = 0
for i in ys:
s0 = (i + y0) * t0 / 2 # 垂直方向單位時間內(nèi)移動距離
listy.append(s0)
y0 = i # 記錄前一次的速度
s0 = 0
s = 0
listy0 = []
for i in ys:
s = s + (i+s0) * t0 / 2 # 垂直總路程
listy0.append(s)
s0 = i
y = np.array(listy0)
x = H / 18 * (np.arctan(18 * y / H - 5) + 1.4)
x0 = 0
listx = []
for i in x:
s0 = i - x0 # 水平方向單位時間內(nèi)移動距離
listx.append(s0)
x0 = i # 保存前一次的X坐標
return listx, listy
print(path(100,5,0.1))
數(shù)字雨效果制作
哈哈哈，到這里我們的數(shù)字雨就變得妖嬈起來啦，是不是有潘周耼的風范呢了，上代碼：
import pygame
import random
# !/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Date : 2018/10/23
import numpy as np
import random
import pygame
def path(H, T, t0):
# H是我們測試模型的身高
listy = []
t = np.arange(0, T, t0)
ys = H * (np.pi) / (4 * T) * np.sin(t * np.pi / T) # 垂直方向的速度函數(shù)
y0 = 0
for i in ys:
s0 = (i + y0) * t0 / 2 # 垂直方向單位時間內(nèi)移動距離
listy.append(s0)
y0 = i # 記錄前一次的速度
s0 = 0
s = 0
listy0 = []
for i in ys:
s = s + (i + s0) * t0 / 2 # 垂直總路程
listy0.append(s)
s0 = i
y = np.array(listy0)
x = H / 18 * (np.arctan(18 * y / H - 5) + 1.4)
x0 = 0
listx = []
for i in x:
s0 = i - x0 # 水平方向單位時間內(nèi)移動距離
listx.append(s0)
x0 = i # 保存前一次的X坐標
return listx, listy
PANEL_width = 600
PANEL_highly = 500
FONT_PX = 15
pygame.init()
# 創(chuàng)建一個可視化窗口
winSur = pygame.display.set_mode((PANEL_width, PANEL_highly))
font = pygame.font.SysFont("123.ttf", 25)
bg_suface = pygame.Surface((PANEL_width, PANEL_highly), flags=pygame.SRCALPHA)
pygame.Surface.convert(bg_suface)
bg_suface.fill(pygame.Color(0, 0, 0, 28))
# winSur.fill((0, 0, 0))
# 數(shù)字版
# letter = [font.render(str(i), True, (0, 255, 0)) for i in range(10)]
# 字母版
letter = ['q', 'w', 'e', 'r', 't', 'y', 'u', 'i', 'o', 'p', 'a', 's', 'd', 'f', 'g', 'h', 'j', 'k', 'l', 'z', 'x', 'c',
'v', 'b', 'n', 'm']
texts = [
font.render(str(letter[i]), True, (0, 255, 0)) for i in range(26)
]
# 按屏幕的寬帶計算可以在畫板上放幾列坐標并生成一個列表
column = int(PANEL_width / FONT_PX)
drops = [0 for i in range(column)]
print(drops)
pan = -1
x0 = 0
y0 = 0
i0 = 0
dropsx = [0 for i in range(column)]
dropsy = [0 for i in range(column)]
listx, listy = path(400, 2, 0.1)
kk = 0 # 獲取之前的坐標
finsh = False
allfinish =False
while True:
# 從隊列中獲取事件
for event in pygame.event.get():
if event.type == pygame.QUIT:
exit()
elif event.type == pygame.KEYDOWN:
chang = pygame.key.get_pressed()
if chang[32]: # 按下空格鍵
pan = 1000
i0 = 5 # 取消密集點
if pan > 0:
pygame.time.delay(100)
winSur.blit(bg_suface, (0, 0))
pan = pan - 1
if i0 < len(listx):
x0 = listx[i0]
y0 = listy[i0]
else:
finsh = True
i0 = i0 + 1
if kk == 0:
for i in range(len(drops)):
dropsx[i] = i * FONT_PX
dropsy[i] = drops[i] * FONT_PX
kk = 1
if finsh:
allfinish = True
for i in range(len(drops)):
text = random.choice(texts)
dropsy[i] = dropsy[i] + FONT_PX
dropsx[i] = dropsx[i]
# 重新編輯每個坐標點的圖像
winSur.blit(text, (dropsx[i], dropsy[i]))
if dropsy[i] > PANEL_highly and allfinish: # 到頭了
allfinish = True
else:
allfinish =False
for i in range(len(drops)):
text = random.choice(texts)
dropsy[i] = dropsy[i] + y0
dropsx[i] = dropsx[i] + x0
# 重新編輯每個坐標點的圖像
winSur.blit(text, (dropsx[i], dropsy[i]))
# if drops[i] * 10 > PANEL_highly: # 到頭了，或者運氣不好
# drops[i] = 0
if allfinish:
pan = -1
drops = [0 for i in range(column)]
pygame.display.flip()
dropsx = [0 for i in range(column)]
dropsy = [0 for i in range(column)]
finsh = False
allfinish = False
kk = 0
continue
pygame.display.flip()
continue
# 將暫停一段給定的毫秒數(shù)
pygame.time.delay(100)
# 重新編輯圖像第二個參數(shù)是坐上角坐標
winSur.blit(bg_suface, (0, 0))
for i in range(len(drops)):
text = random.choice(texts)
# 重新編輯每個坐標點的圖像
winSur.blit(text, (i * FONT_PX, drops[i] * FONT_PX))
drops[i] += 1 # 向下走一格
if drops[i] * 10 > PANEL_highly or random.random() > 0.98: # 到頭了，或者運氣不好
drops[i] = 0
pygame.display.flip()
== 我設置的是按下空格鍵之后進行潘化，跑完自動復原。==
聲明
以上內(nèi)容純屬娛樂，以及為了表達對潘周聃同學的仰慕。
到此這篇關于Python分聃 之數(shù)字雨加入潘周聃運動曲線的文章就介紹到這了,更多相關Python潘周聃運動曲線內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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