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Python繪制七彩花朵動畫的完整代碼。

技術需求

1. Turtle 圖形庫：

   • 利用 turtle 模塊實現圖形繪制與動畫控制。作為 Python 的標準圖形化編程庫，turtle 提供了直觀的繪圖功能。
   • 通過 Pen 類創建畫筆對象，靈活調整其位置、顏色、方向和路徑，以繪制花朵及其動態效果。

2. 隨機數生成：

   • 借助 random 模塊生成隨機數，使花朵的位置、顏色、大小及運動速度等屬性隨機化，提升動畫的多樣性和趣味性。
   • random.randint() 和 random.uniform() 分別用于生成整數和浮點數，確保花朵屬性的隨機分配。

3. 數學函數：

   • 運用 math 模塊中的 sin() 函數，模擬花朵的左右擺動。借助正弦波，實現花朵在水平方向上的周期性運動，營造自然漂浮的效果。

4. 面向對象編程（OOP）：

   • 定義 Flower 類，每朵花均為該類的實例。此類包含花朵的屬性（如位置、顏色、大小）和方法（如移動、繪制），賦予每個花朵獨立的行為和狀態。

5. 動畫與畫面更新：

   • 使用 tu.tracer(0) 和 tu.update() 調節動畫更新頻率，消除畫面閃爍，確保動畫流暢。
   • 在每次畫面更新前調用 t.clear() 清除先前內容，實現動態變化效果。

6. 無限循環與事件驅動：

   • 采用 while True 實現無限循環，持續更新和繪制花朵，保證動畫連續運行。
   • tu.mainloop() 啟動主事件循環，維持圖形窗口開啟狀態，直至用戶關閉窗口。

完整代碼

import turtle as tu
import random as ra
import math
tu.setup(1.0, 1.0)
t = tu.Pen()
t.ht()
colors = ['red','skyblue','orange','yellow','lime','pink','violet']
class Flower():    #每個花朵（花朵類）def __init__(self):self.r = ra.randint(8,12)        #花朵的半徑self.x = ra.randint(-1000,1000)   #花朵的橫坐標self.y = ra.randint(-500,500)     #花朵的縱坐標self.f = ra.uniform(-3.14,3.14)   #花朵左右移動呈正弦函數self.speed = ra.randint(5,10)     #花朵移動速度self.color = ra.choice(colors)    #花朵的顏色self.outline = 1                  #花朵的外框大小（可不要）def move(self):                    #花朵移動函數if self.y >= -500:            #當花朵還在畫布中時self.y -= self.speed     #設置上下移動速度self.x += self.speed * math.sin(self.f)    #設置左右移動速度self.f += 0.1            #可以理解成標志，改變左右移動的方向else:                        #當花朵漂出了畫布時，重新生成一個花朵self.r = ra.randint(8,12)self.x = ra.randint(-1000,1000)self.y = 500self.f = ra.uniform(-3.14,3.14)self.speed = ra.randint(5,10)self.color = ra.choice(colors)self.outline = 1
……

代碼分析

這段代碼利用 Python 的 Turtle 圖形庫和隨機模塊，通過定義一個花朵類來模擬屏幕上隨機漂浮的花朵。核心在于主循環中隨機生成花朵的位置、顏色、大小及運動方式，使花朵呈現出自由飄動的效果。以下是代碼的詳細分析。

1. 模塊導入與初始設置

import turtle as tu
import random as ra
import math
tu.setup(1.0, 1.0)
t = tu.Pen()
t.ht()
colors = ['red', 'skyblue', 'orange', 'yellow', 'lime', 'pink', 'violet']

• turtle 模塊用于圖形繪制和動畫，此處別名為 tu。
• random 模塊生成隨機數，支持花朵的隨機生成與運動。
• math 模塊提供數學函數，如正弦函數 (math.sin) 控制花朵的左右移動。
• tu.setup(1.0, 1.0) 設置畫布為全屏模式。
• t = tu.Pen() 創建 Pen 對象用于繪圖，t.ht() 隱藏畫筆箭頭。
• colors 列表存儲花朵可能的顏色，供隨機選擇。

2. 花朵類（Flower）

花朵類是動畫的核心，描述每朵花的屬性和行為。

2.1 構造方法（__init__）

class Flower:def __init__(self):self.r = ra.randint(8, 12)        # 花朵半徑self.x = ra.randint(-1000, 1000)   # 橫坐標self.y = ra.randint(-500, 500)     # 縱坐標self.f = ra.uniform(-3.14, 3.14)   # 左右移動角度self.speed = ra.randint(5, 10)     # 移動速度self.color = ra.choice(colors)     # 顏色self.outline = 1                   # 外框大小

• self.r 設定花朵半徑，范圍 8 至 12。
• self.x 和 self.y 分別設定橫縱坐標，范圍分別為 -1000 至 1000 和 -500 至 500。
• self.f 決定左右搖動程度，范圍 -π 至 π。
• self.speed 設定移動速度，范圍 5 至 10。
• self.color 隨機選擇顏色。
• self.outline 固定外框大小為 1。

2.2 移動方法（move）

該方法更新花朵坐標，通過正弦函數實現水平波動運動。

• self.y -= self.speed 實現向下移動。
• self.x += self.speed * math.sin(self.f) 通過正弦函數實現周期性左右擺動。
• self.f += 0.1 更新方向，改變擺動周期。
• 若 self.y < -500，表示花朵移出畫布，重新生成并重置縱坐標為 500。

2.3 繪制方法（draw）

控制是否繪制路徑，移動到初始位置，設置方向和顏色，填充形狀，繪制花瓣。

• t.penup() 和 t.pendown() 控制繪制路徑。
• t.goto(self.x, self.y) 移動至初始位置。
• t.setheading(self.x) 設置方向。
• t.color(self.color) 設置顏色。
• t.begin_fill() 和 t.end_fill() 填充形狀。
• for i in range(5): 循環繪制花瓣，使用 t.circle(self.r, extent=144) 繪制圓弧形花瓣，形成花朵整體形態。

3. 主程序

• Flowers 列表存儲所有花朵對象。
• for i in range(100): 循環創建 100 個花朵對象。
• tu.bgcolor('black') 設置背景色為黑色，突出花朵顏色。

4. 動畫循環

• tu.tracer(0) 禁用自動更新，避免閃爍，提高效率。
• t.clear() 清除舊圖形。
• for i in range(50): 控制每幀 50 朵花的移動和繪制。
• Flowers[i].move() 和 Flowers[i].draw() 分別移動和繪制花朵。
• tu.update() 更新畫面顯示花朵。

5. 事件循環

• tu.mainloop() 啟動主事件循環，持續顯示窗口并響應輸入。

6. 總結

此代碼通過隨機生成、運動和繪制花朵，實現了動態漂浮效果。每次運行時花朵表現不同，結合 turtle 庫和 random 模塊，展示了 Python 在圖形和動畫編程中的能力。

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