快捷導(dǎo)航

Python繪制心形曲線完整代碼實現(xiàn)

更新時間：2024年10月11日 09:21:06 作者：gabadout

這篇文章主要介紹了Python繪制心形曲線的相關(guān)資料,通過numpy和matplotlib庫計算坐標(biāo)并繪圖,代碼包含導(dǎo)入庫、定義函數(shù)、生成參數(shù)、計算坐標(biāo)、繪圖和顯示圖形等步驟,展示了數(shù)學(xué)與編程的結(jié)合美感,需要的朋友可以參考下

一、心形曲線的數(shù)學(xué)原理

心形曲線，也被稱為心臟曲線，是一個代數(shù)曲線，可以通過參數(shù)方程定義。其數(shù)學(xué)表達式如下：

x=16sin?3(t)x=16sin3(t) y=13cos?(t)−5cos?(2t)−2cos?(3t)−cos?(4t)y=13cos(t)−5cos(2t)−2cos(3t)−cos(4t)

這里，t是一個從0到2π的參數(shù)，代表角度。

二、Python實現(xiàn)

要使用Python繪制心形曲線，我們需要借助numpy庫來生成參數(shù)t的值，以及matplotlib庫來繪制圖形。以下是完整的代碼實現(xiàn)：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def draw_heart():
    t = np.linspace(0, 2 * np.pi, 100)
    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.figure(figsize=(6, 5))
    plt.plot(x, y, color='red', linewidth=2)
    plt.fill(x, y, color='pink')
    plt.axis('off')
    plt.show()

draw_heart()

三、運行結(jié)果

四、代碼解析

導(dǎo)入庫：首先，我們導(dǎo)入了numpy和matplotlib.pyplot這兩個庫。numpy用于數(shù)學(xué)運算，matplotlib.pyplot用于繪圖。
定義函數(shù)：draw_heart函數(shù)負責(zé)生成心形曲線。
生成參數(shù)：使用np.linspace生成從0到2π的100個點，這些點作為參數(shù)t。
計算坐標(biāo)：根據(jù)心形曲線的參數(shù)方程計算對應(yīng)的x和y坐標(biāo)。
繪圖：使用plt.plot繪制心形的輪廓，使用plt.fill填充心形內(nèi)部。
顯示圖形：調(diào)用plt.show()顯示圖形。