Python實現雪花飄落

本文將介紹如何使用Python實現雪花飄落的效果。我們將從以下四個方面進行闡述：雪花的繪製、雪花的動畫、屏幕的刷新和主函數的編寫。

一、雪花的繪製

我們可以使用Python的turtle庫來完成雪花的繪製。turtle庫是Python內置的一個繪圖庫，可以完成基本圖形的繪製，比如直線、圓等等。

首先，我們需要導入turtle庫和random庫：

import turtle
import random

接着，我們定義一個繪製雪花的函數，函數名為 draw_snowflake()。該函數接收兩個參數，分別是雪花的大小和顏色。

def draw_snowflake(size, color):
    turtle.penup()
    turtle.forward(10*size)
    turtle.left(45)
    turtle.pendown()
    turtle.color(color)
    for i in range(8):
        branch(size)
        turtle.left(45)
 
def branch(size):
    for i in range(3):
        for i in range(3):
            turtle.forward(10.0*size/3)
            turtle.backward(10.0*size/3)
            turtle.right(45)
        turtle.left(90)
        turtle.backward(10.0*size/3)
        turtle.left(45)
    turtle.right(90)
    turtle.forward(10.0*size)

以上代碼實現了一個繪製雪花的函數，函數裡面包含了一個分支函數 branch()，用於繪製雪花的分支。

二、雪花的動畫

我們可以使用Python的time庫和random庫來完成雪花的動畫效果。

首先，我們需要定義一個繪製多個雪花的函數，函數名為 draw_snowflakes()。該函數接收一個參數，表示需要繪製的雪花數量。

def draw_snowflakes(num):
    for i in range(num):
        x = random.randint(-200, 200)
        y = random.randint(-200, 200)
        size = random.uniform(1, 4)
        color = (random.uniform(0, 1), random.uniform(0, 1), random.uniform(0, 1))
        turtle.penup()
        turtle.goto(x, y)
        turtle.pendown()
        draw_snowflake(size, color)

以上代碼實現了一個繪製多個雪花的函數，函數裡面使用了 random.randint() 和 random.uniform() 函數來生成隨機坐標、大小和顏色。

接着，我們需要定義一個雪花飄落的函數，函數名為 snow_fall()。該函數接收一個參數，表示需要繪製的雪花數量。

def snow_fall(num):
    turtle.clear()
    draw_snowflakes(num)
    turtle.update()
    time.sleep(0.05)
    for snowflake in turtle.turtles():
        x = snowflake.xcor()
        y = snowflake.ycor()
        snowflake.goto(x, y-10)
    turtle.ontimer(lambda: snow_fall(num), 50)

以上代碼實現了一個雪花飄落的函數，函數裡面使用了 turtle.clear() 函數來清空屏幕，使用 turtle.turtles() 函數來獲取所有已經繪製的雪花，然後依次向下移動10個像素。

三、屏幕的刷新

我們需要使用 turtle.tracer() 函數來實現屏幕的自動刷新。

在主函數中，我們需要加入以下代碼：

turtle.tracer(0)
snow_fall(30)
turtle.done()

turtle.tracer(0) 表示關閉自動刷新，turtle.done() 表示等待用戶的操作。

四、主函數的編寫

以下是完整的主函數代碼：

import turtle
import random
import time
 
def draw_snowflake(size, color):
    turtle.penup()
    turtle.forward(10*size)
    turtle.left(45)
    turtle.pendown()
    turtle.color(color)
    for i in range(8):
        branch(size)
        turtle.left(45)
 
def branch(size):
    for i in range(3):
        for i in range(3):
            turtle.forward(10.0*size/3)
            turtle.backward(10.0*size/3)
            turtle.right(45)
        turtle.left(90)
        turtle.backward(10.0*size/3)
        turtle.left(45)
    turtle.right(90)
    turtle.forward(10.0*size)
 
def draw_snowflakes(num):
    for i in range(num):
        x = random.randint(-200, 200)
        y = random.randint(-200, 200)
        size = random.uniform(1, 4)
        color = (random.uniform(0, 1), random.uniform(0, 1), random.uniform(0, 1))
        turtle.penup()
        turtle.goto(x, y)
        turtle.pendown()
        draw_snowflake(size, color)
 
def snow_fall(num):
    turtle.clear()
    draw_snowflakes(num)
    turtle.update()
    time.sleep(0.05)
    for snowflake in turtle.turtles():
        x = snowflake.xcor()
        y = snowflake.ycor()
        snowflake.goto(x, y-10)
    turtle.ontimer(lambda: snow_fall(num), 50)
 
turtle.tracer(0)
snow_fall(30)
turtle.done()

通過以上代碼，我們可以在屏幕上看到許多雪花飄落的效果。