04-时钟游戏(利用math模块)

本博客介绍使用Python和Pygame库绘制动态变化的彩色圆圈和时钟表盘的方法。通过数学函数计算圆上各点坐标,实现动态显示时间和绘制圆圈的功能。文章包含完整的代码示例。

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":.2f".format(3.1415926)

计算机进行三角函数运算时候非常消耗资源,因此可以利用程序加载时间把结果提前运算出来存在数组中.

绘制圆圈

import random, math, sys, pygame
from pygame.locals import *


pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode((600,500))
pygame.display.set_caption("CIRCLE!")
screen.fill((0,0,100))

pos_x = 300
pos_y = 250
radius = 200
angle = 360
color = 0,0,0
while True:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == QUIT:
            sys.exit()
        keys = pygame.key.get_pressed()
        if keys[K_ESCAPE]:
            sys.exit()

    angle += 1
    if angle >= 360:
        angle = 0
        r = random.randint(0,255)
        g = random.randint(0, 255)
        b = random.randint(0, 255)
        color = r, g, b

    x = math.cos(math.radians(angle)) * radius
    y = math.sin(math.radians(angle)) * radius

    pos = (int(pos_x + x), int(pos_y + y))
    pygame.draw.circle(screen, color, pos, 10, 0)#这里的参数是指半径为10,实心的小圆圈。参数改成1之后能明显看出端倪

    # pos = (300, 250)
    # pygame.draw.circle(screen, color, pos, 200, 15)


    pygame.display.update()

在这里插入图片描述

from datetime import datetime, date, time
import pygame, sys, random, math
from pygame.locals import *


def print_text(font, x, y, text, color=(255,255,255)):
    imgText = font.render(text, True, color)
    screen.blit(imgText, (x,y))


def wrap_angle(angle):
    return abs(angle % 360)

def init_clock_plate( angle_plate=0):
    lis = []
    for i in range(360):
        angle_plate += 1
        # print(angle_plate)
        x = math.cos(math.radians(angle_plate)) * radius
        y = math.sin(math.radians(angle_plate)) * radius
        pos = (int(pos_x + x), int(pos_y + y))
        lis.append(pos)

    return lis



pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode((600,500))
white = 255,255,255
pos_x = 300
pos_y = 250
radius = 250
font = pygame.font.Font(None, 36)
orange = 220,180,0
yellow = 255,255,0
pink = 255,100,100
angle_plate = 0
color = 255,255,255 # 设置表盘外圈颜色

list_clock = init_clock_plate()
print(list_clock)
while True:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == QUIT:
            sys.exit()
    keys = pygame.key.get_pressed()
    if keys[K_ESCAPE]:
        sys.exit()

    screen.fill((0,0,0))
    # 绘制表盘
    for i in range(360):
        pos = list_clock[i]
        pygame.draw.circle(screen, color, pos, 10, 1)
    # pygame.draw.circle(screen, white, (pos_x, pos_y), radius, 6)
    r = random.randint(0, 255)
    g = random.randint(0, 255)
    b = random.randint(0, 255)
    color = r, g, b

    # 绘制表盘数字
    for n in range(1, 13):
        angle = math.radians(n*(360/12)-90)
        x = math.cos(angle)*(radius-20)-10
        y = math.sin(angle)*(radius-20)-10
        print_text(font, pos_x+x, pos_y+y, str(n))

    today = datetime.today()
    # print(today.hour)
    if today.hour == 12:
        hours = 12
    else:
        hours = today.hour % 12
    minutes = today.minute
    seconds = today.second

    # 绘制时针
    hour_angle = wrap_angle(hours*(360/12)-90)
    hour_angle = math.radians(hour_angle)
    hour_x = math.cos(hour_angle) * (radius - 80)
    hour_y = math.sin(hour_angle) * (radius - 80)
    target = (pos_x+hour_x, pos_y+hour_y)
    pygame.draw.line(screen, pink, (pos_x,pos_y),target,25)

    # 绘制分针,注意是60份
    min_angle = wrap_angle(minutes * (360 / 60) - 90)
    min_angle = math.radians(min_angle)
    min_x = math.cos(min_angle) * (radius - 60)
    min_y = math.sin(min_angle) * (radius - 60)
    target = (pos_x + min_x, pos_y + min_y)
    pygame.draw.line(screen, orange, (pos_x, pos_y), target, 12)

    # 绘制秒针
    sec_angle = wrap_angle(seconds * (360 / 60) - 90)
    sec_angle = math.radians(sec_angle)
    sec_x = math.cos(sec_angle) * (radius - 40)
    sec_y = math.sin(sec_angle) * (radius - 40)
    target = (pos_x + sec_x, pos_y + sec_y)
    pygame.draw.line(screen, yellow, (pos_x, pos_y), target, 6)

    #绘制中心圆
    pygame.draw.circle(screen, white, (pos_x, pos_y),20,0)
    print_text(font, 0,0, str(hours)+":"+str(minutes)+":"+str(seconds))
    pygame.display.update()

在这里插入图片描述

### 利用GPS模块计算和记录行驶距离的方法 要利用GPS模块计算和记录行驶距离,可以通过以下方式实现: 通过GPS模块获取车辆或设备的实时位置信息(经纬度),然后根据连续两个位置点之间的距离进行累加,从而得到总的行驶距离。通常可以使用Haversine公式来计算地球表面上两点之间的距离[^1]。以下是具体实现方法: #### 1. 获取GPS数据 首先需要从GPS模块中读取实时的位置信息(包括经纬度)。可以使用TinyGPS++库来解析GPS模块的数据,并提取出有效的经纬度信息[^2]。 #### 2. 计算两点间的距离 使用Haversine公式计算两个经纬度点之间的距离。该公式基于球面三角学,适用于地球表面的距离计算。以下是Haversine公式的代码实现: ```python import math def haversine(lat1, lon1, lat2, lon2): # 将十进制度数转化为弧度 lat1, lon1, lat2, lon2 = map(math.radians, [lat1, lon1, lat2, lon2]) # Haversine公式 dlon = lon2 - lon1 dlat = lat2 - lat1 a = math.sin(dlat/2)**2 + math.cos(lat1) * math.cos(lat2) * math.sin(dlon/2)**2 c = 2 * math.atan2(math.sqrt(a), math.sqrt(1-a)) distance = 6371 * c # 地球平均半径为6371公里 return distance ``` #### 3. 累计行驶距离 在每次获取新的经纬度后,将其与上一个位置点进行距离计算,并将结果累加到总行驶距离中。以下是一个简单的伪代码示例: ```python previous_lat = None previous_lon = None total_distance = 0.0 while True: # 假设gps_data是当前从GPS模块获取的经纬度数据 current_lat, current_lon = gps_data if previous_lat is not None and previous_lon is not None: # 计算两点间距离 distance = haversine(previous_lat, previous_lon, current_lat, current_lon) total_distance += distance # 更新前一个位置点 previous_lat = current_lat previous_lon = current_lon # 打印或存储总行驶距离 print(f"Total Distance: {total_distance} km") # 延迟一段时间以避免过快读取GPS数据 time.sleep(1) ``` #### 4. 数据存储与同步 为了记录行驶距离,可以将计算结果保存到本地文件、数据库或者通过网络上传到服务器。如果需要高精度的时间戳,可以结合NTP时钟同步功能来确保时间的一致性[^3]。 #### 注意事项 - GPS信号可能会受到环境影响(如高楼、树木遮挡等),导致定位误差。因此,在计算距离时需要考虑一定的容错机制。 - 如果使用RTK技术,可以显著提高定位精度,从而获得更准确的行驶距离。 --- ###
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