用 Python 繪製紅色玫瑰

本文將會介紹如何使用 Python 代碼繪製一朵精美的紅色玫瑰。以下是完整代碼：

import turtle
import math

# 定義畫紅色玫瑰的函數
def draw_flower():
    # 創建畫布和畫筆
    canvas = turtle.Screen()
    canvas.bgcolor("black")
    pen = turtle.Turtle()
    pen.speed(0)
    pen.color("red")

    # 定義畫圖參數
    a = 0.5  # 玫瑰極徑係數
    b = 2  # 玫瑰極徑係數
    scale = 10  # 玫瑰整體大小
    loops = 360  # 玫瑰轉動圈數
    points_per_loop = 480  # 每個圓心角的繪製點數
    spacing = 1  # 鄰近兩點之間距離

    # 開始繪製玫瑰
    pen.up()
    pen.goto(0, 0)
    pen.down()
    for i in range(loops * points_per_loop):
        t = i / points_per_loop * 2 * math.pi
        x = (a + b * math.cos(t)) * math.cos(t)
        y = (a + b * math.cos(t)) * math.sin(t)
        pen.goto(x * scale, y * scale)
        pen.down()
        pen.stamp()
        pen.up()
    canvas.exitonclick()

# 調用函數繪製玫瑰
draw_flower()

一、使用 turtle 庫繪製

Python 中的 turtle 庫是一個基於 Python 的圖形化模塊，可以輕鬆實現圖形繪製。

首先，我們需要調用 turtle 庫並創建畫板和畫筆：

import turtle

canvas = turtle.Screen()
pen = turtle.Turtle()

其中，canvas 代表畫布，pen 代表畫筆。

二、繪製玫瑰參數設計

繪製玫瑰時，我們需要設計一些參數，包括極徑係數、整體大小、轉動圈數等：

a = 0.5  # 玫瑰極徑係數
b = 2  # 玫瑰極徑係數
scale = 10  # 玫瑰整體大小
loops = 360  # 玫瑰轉動圈數
points_per_loop = 480  # 每個圓心角的繪製點數
spacing = 1  # 鄰近兩點之間距離

其中，a 和 b 分別對應極徑係數，笛卡爾坐標系中的點坐標可用以下公式計算：

其他參數則是為了控制繪圖的精度和速度。

三、繪製玫瑰

在設計好參數後，我們可以開始繪製玫瑰了，具體步驟如下：

1. 將畫筆移動到坐標原點（使用 pen.up() 和 pen.goto() 方法）
2. 循環繪製每個圓心角：
• 特定圓心角的極坐標計算（使用上文的坐標公式）；
• 將計算得到的坐標轉換為笛卡爾坐標系；
• 將笛卡爾坐標系中的坐標放大（使用 scale 參數）；
• 將筆移動至該點並進行繪製（使用 pen.down() 和 pen.stamp() 方法）。
3. 畫布等待用戶點擊結束（使用 canvas.exitonclick() 方法）。

完整代碼如下：

# 定義畫紅色玫瑰的函數
def draw_flower():
    # 創建畫布和畫筆
    canvas = turtle.Screen()
    canvas.bgcolor("black")
    pen = turtle.Turtle()
    pen.speed(0)
    pen.color("red")

    # 定義畫圖參數
    a = 0.5  # 玫瑰極徑係數
    b = 2  # 玫瑰極徑係數
    scale = 10  # 玫瑰整體大小
    loops = 360  # 玫瑰轉動圈數
    points_per_loop = 480  # 每個圓心角的繪製點數
    spacing = 1  # 鄰近兩點之間距離

    # 開始繪製玫瑰
    pen.up()
    pen.goto(0, 0)
    pen.down()
    for i in range(loops * points_per_loop):
        t = i / points_per_loop * 2 * math.pi
        x = (a + b * math.cos(t)) * math.cos(t)
        y = (a + b * math.cos(t)) * math.sin(t)
        pen.goto(x * scale, y * scale)
        pen.down()
        pen.stamp()
        pen.up()
    canvas.exitonclick()

# 調用函數繪製玫瑰
draw_flower()

四、總結

本文介紹了使用 Python 編程語言繪製紅色玫瑰的方法，並對繪製過程中的各個環節進行了詳細的解釋。希望本文能夠對初學者有所幫助。