一、数学优化版 - 使用心形方程高级变体
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 高级心形参数方程
t = np.linspace(0, 2*np.pi, 1000)
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=(8,6))
plt.plot(x, y, color='#FF69B4', linewidth=4)
plt.fill_between(x, y, color='#FF1493', alpha=0.6)
plt.axis('equal')
plt.title('高级数学心形', fontsize=14, fontweight='bold')
plt.show()
效果特点:使用四次余弦项优化曲线,填充颜色+半透明效果
二、动态生成版 - 使用Turtle实现生长动画
import turtle
import math
def advanced_heart():
pen = turtle.Turtle()
pen.speed(10)
pen.color('#FF69B4')
def curve():
for i in range(200):
pen.right(1)
pen.forward(1 + math.sin(math.radians(i*2)) * 0.5) # 动态波动效果
pen.begin_fill()
pen.left(140)
pen.forward(113)
curve()
pen.left(120)
curve()
pen.forward(112)
pen.end_fill()
# 添加文字
pen.up()
pen.setpos(0, 70)
pen.color('white')
pen.write("LOVE", align="center", font=("Arial", 24, "bold"))
turtle.done()
advanced_heart()
功能亮点:实时绘制动画+文字嵌入+路径波动效果
三、3D粒子特效版(需安装pygame)
import pygame
import random
import math
class HeartParticle:
def __init__(self, pos):
self.pos = list(pos)
self.angle = random.uniform(0, 2*math.pi)
self.speed = random.uniform(1, 3)
self.size = random.randint(2,5)
self.color = (255, random.randint(100,200), random.randint(100,200))
def update(self):
# 三维运动模拟
self.pos[0] += math.cos(self.angle) * self.speed
self.pos[1] += math.sin(self.angle) * self.speed - 0.5
self.speed *= 0.98
return self.pos[1] < 600 # 屏幕边界判断
def main():
pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode((800, 600))
particles = []
clock = pygame.time.Clock()
while True:
screen.fill((30, 30, 30))
mx, my = pygame.mouse.get_pos()
# 生成心形粒子轨迹
if pygame.mouse.get_pressed()[0]:
t = pygame.time.get_ticks() / 1000
x = 16 * (math.sin(t)**3) * 20 + 400
y = (13 * math.cos(t) - 5*math.cos(2*t) - 2*math.cos(3*t) - math.cos(4*t)) * 20 + 300
particles.append(HeartParticle((x, y)))
# 更新粒子
particles = [p for p in particles if p.update()]
# 绘制粒子
for p in particles:
pygame.draw.circle(screen, p.color, (int(p.pos[0]), int(p.pos[1])), p.size)
pygame.display.flip()
clock.tick(60)
if __name__ == "__main__":
main()
高级特性:
- 三维运动轨迹模拟
- 颜色渐变粒子系统
- 鼠标交互生成
- 物理衰减效果
- 实时渲染(60FPS)
进阶优化方向:
- 添加OpenGL加速渲染
- 实现粒子碰撞检测
- 加入音效同步
- 添加爱心脉动效果
- 使用神经网络生成动态图案
这些代码展示了从基础到高级的爱心实现方法,涉及:参数方程优化、动画算法、粒子系统、物理模拟等概念。实际开发中可以根据需求组合不同技术,也可以结合Flask/Django等框架制作网页版爱心特效。