图2.1展示了可用来绘制数学曲线的万花尺玩具。这种玩具由两个尺寸不同(一大一小)的塑料齿轮组成,在小齿轮中有几个孔,将铅笔或钢笔插入其中一个孔,再让小齿轮沿大齿轮内侧(大齿轮的齿在内侧)旋转,可绘制出无数复杂而神奇的对称图案。
在本章项目中,将使用Python来创建繁花曲线动画,使用参数方程来描述万花尺齿轮的运动轨迹,进而绘制曲线(以下称为“繁花曲线”),再把绘制的图案保存为PNG图像文件。这个程序将绘制随机的繁花曲线,但如果指定了命令行参数,它将绘制由指定参数定义的繁花曲线。
图2.1 万花尺玩具
在本章项目中,将介绍如何在计算机上绘制繁花曲线,还将介绍如何完成以下任务。
❏ 使用参数方程生成曲线。
❏ 使用模块turtle通过绘制一系列线段来绘制曲线。
❏ 使用定时器来生成图形动画。
❏ 将图形保存为图像文件。
需要注意的是,出于对演示和趣味性的考虑,本章项目使用模块turtle来绘制繁花曲线,但它的运行速度比较慢,在对性能要求很高的情况下并非理想的图形绘制模块。(对于海龟,怎么能期望它很快呢?)如果要快速绘制图形,本书后面的项目中将介绍一些更好的方法。