我听见雨滴落在青青草地

lianfuzhuo

水光潋滟晴方好，

山色空蒙雨亦奇。

【RAIN】今天来分享一个使用Python模拟雨滴落在青青草地的案例，在此案例中，我们通过调整50个分散点的大小尺度和不透明度来动画模拟一个表面上的雨滴。代码如下：

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@author: fuzhuo
"""
#第一部分 引用数据库
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.animation import FuncAnimation
#第二部分 创建绘图窗口及相关设置
fig=plt.figure(figsize=(10,10))
ax=fig.add_axes([0,0,1,1],frameon=False)
#创建指定大小的绘图窗口，窗口无框（所绘制图形对象大小等于最终图片对象的大小）
#【0,0,1,1】分别代表所创建的Axes对象的相对于fig的left,bottom,width,height；
#这些数值的取值范围均在0到1之间。
ax.set_xlim(0,1),ax.set_xticks([])
ax.set_ylim(0,1),ax.set_yticks([])
#完全自定义坐标轴刻度和刻度值

#第三步 设置雨滴相关数值
n_drops=50
#雨滴个数等于50
rain_drops=np.zeros(n_drops,\
                dtype=[('position',float,2),('size',float,1),\
                       ('growth',float,1),('color',float,4)])
#数据中包括四部分，eg:position中是两个浮点数 color中是四个浮点数
#其中位置position中是两个浮点数，是因为雨滴所在平面为二维平面
#而颜色color中四个浮点数代表四个edgecolor，在动画模拟中，按照顺序变化，才能显示出雨滴的效果。
rain_drops['position']=np.random.uniform(0,1,(n_drops,2))
rain_drops['growth']=np.random.uniform(50,200,n_drops)
#以随机数初始化raindrops的位置和生长率
#uniform(x,y,n)随机生成n个实数，他们在(x,y)范围内。
print(rain_drops)
#打印下来这些数据

#第四部分 构建在雨滴发展过程中我们将在动画中更新的散点。
scat=ax.scatter(rain_drops['position'][:,0],rain_drops['position'][:,1],\
                s=rain_drops['size'],lw=0.5,edgecolors=rain_drops['color'],\
                            facecolors='none')
#其中facecolor除了none外，还可以设置为其他颜色，eg:red,green,black,yellow,等等

#第五部分 定义函数
def update(frame_number):
    #获得一个索引，以便我们可以重新生成之前的雨滴
    #get an index which we can use to re-spawn the oldest raindrop
    current_index=frame_number%n_drops
    #随着时间的推移，使所有的颜色更加透明
    rain_drops['color'][:,3]-=1.0/len(rain_drops)
    rain_drops['color'][:,3]=np.clip(rain_drops['color'][:,3],0,1)
    #使所有的圈更大
    rain_drops['size']+=rain_drops['growth']
    #选中一个新的位置，重新设定其大小，颜色，生长因素。
    rain_drops['position'][current_index]=np.random.uniform(0,1,2)
    rain_drops['size'][current_index]=5
    rain_drops['color'][current_index]=(0,0,0,1)
    rain_drops['growth'][current_index]=np.random.uniform(50,200)
    #使用新的颜色，大小和位置更新散点集合
    scat.set_edgecolors(rain_drops['color'])
    scat.set_sizes(rain_drops['size'])
    scat.set_offsets(rain_drops['position'])
    
#第六部分 创建动画
#在其中使用更新函数来作为动画导演，interval表示间隔
ainmation=FuncAnimation(fig,update,interval=10)

plt.show()
#而要将其显示成为动画效果，需要在IPython console中输入代码“%matplotlib qt5”两至三遍
#每输入一次，按一下回车，然后，单击“Run”，就会有雨滴落在青青草地啦~

最后得出的效果如下：

欢迎读者在评论区自由讨论，提出建议与问题。

电化学-CK

谢谢分享~

lianfuzhuo

电化学-CK 发表于 2017-5-19 19:36
谢谢分享~

嘿嘿 为人民服务

混沌

厉害了

lianfuzhuo

混沌 发表于 2017-5-19 22:10
厉害了

惭愧惭愧

恍然如梦

厉害了

lianfuzhuo

恍然如梦 发表于 2017-5-21 15:16
厉害了

多谢夸奖

sdnjyxr

罗曼蒂克

yuki

感谢分享！！！！！！！！