大家好!欢迎来到我们第二期的代码滤镜。不关心实现细节,每天一个炫酷好玩儿的项目演示,激发编程兴趣,扩展技术视野。今天的实验主题是 使用 Python3 生成分形图片。

效果图:

分形树(Fractal tree)

科赫雪花曲线(Koch snowflake)

龙形曲线(Dragon curve)

视频演示:

盒子分形 python 分形几何图案python_用python动态演示照片立方体

使用 Python3 生成分形图片https://www.zhihu.com/video/1009835589050523648

视频内容:

分形理论是在上个世纪70年代末提出的,它通常被定义为“一个粗糙或零碎的几何形状,可以分成数个部分,且每一部分都是整体缩小后的形状”。

分形几何不仅展示了数学之美,也揭示了世界的本质,还改变了人们理解自然奥秘的方式。可以说分形几何是真正描绘大自然的几何学。

它的主要特点在于自相似以及递归,而在程序语言中递归就是自己调用自己。将递归函数放大总能在局部找到自己原本的模样。我们可以尝试写代码的办法来生成分形图片。我们这次就在实验楼环境中使用 Python3.5 亲自实现3个分形图片。

首先在实验环境中更新安装源,同时下载安装 pygame 以及 tk 包。我们在主目录下创建文件夹Fractal,并在其中分别创建 DragonCurve.py、FractalTree.py、KochSnowflake.py 三个文件,我们将分别在其中编写代码。

我们先来尝试画一棵分形树,它的画法逻辑非常简单:第一步画出树干,第二步在树干的上端指定不同的角度调用第一步,然后就是不断重复,直到到达指定深度停止。

编写好代码之后,在命令行执行python3 FractalTree.py,就可以看到一棵分形树的生成啦!是不是很有成就感呢?

那么我们继续尝试画出科赫雪花曲线,科赫曲线是一种像雪花的几何曲线,所以又称为雪花曲线。需要注意的是每一条雪花曲线是由比自身低一级的4条雪花曲线组成的。

编写好代码之后,在命令行执行python3 KochSnowflake.py,就可以看到美丽的雪花曲线的生成过程啦!

最后我们再来尝试生成龙形曲线,这种曲线因为形似龙的蜿蜒盘曲而得名,每条龙形曲线都由下一级的两条龙形曲线组成,且两条下一级龙形曲线各自往相反的方向旋转45度。

编写好代码之后,在命令行执行python3 DragonCurve.py,就可以看到龙形曲线的生成过程啦!

看完刚刚的实现过程,大家是否也想动手写代码挑战一下呢?很简单!在实验楼网站搜索分形即可找到,大家可以在课程详情页中看到具体的代码实现过程。好了,第二期的分形实验演示就到这里,我们下期再见!