愿你是那天上星，永远闪耀照亮夜空——50行Python代码绘制满天星

愿你是那天上星，永远闪耀照亮夜空——50行Python代码绘制满天星

今天用50行Python代码绘制了星空满天的动图。解释下为什么要做这样一件事，因为今天是空军成立72周年纪念日，希望通过这样的方式去表达出每个年轻人都向往像星空中的一颗星星，散发着自己的光芒照亮整个夜空的愿望。效果如下：

我是用 turtle 工具来绘制的，它是 Python 的标准库，可以描绘绘图轨迹， *** 作简单、快捷，api通俗易懂。

下面来看下具体代码，首先做一些全局的设置

import turtle
import random
import time

# 设置画笔大小，数值越小画出的线条越细
turtle.pensize(1)
# 绘画延迟，单位：毫秒，数值越小绘画速度越快
turtle.delay(1)  
# 隐藏画笔
turtle.hideturtle() 
# 设置画布大小
turtle.setup(800, 800) 

这里主要设置 turtle 的画笔大小、绘图延迟和画布大小。

绘制星空最关键的就是五角星，下面就来创建一个绘制五角星的函数

def star(x, y, left_angle, edge_len, color='yellow'):
    """
    画一个五角星
    :param x: 起始x坐标
    :param y: 起始y坐标
    :param left_angle: 画笔方向逆时针转动度数
    :param edge_len: 五角星边的长度
    :param color: 五角星颜色
    :return:
    """
    # 五角星边的颜色
    turtle.pencolor(color)
    # 五角星内部填充色
    turtle.fillcolor(color)
    # 绘制速度，0代表最快，1-10：数字越大越快
    turtle.speed(0)

    turtle.pu()  # 抬起画笔
    turtle.goto(x, y)  # 移动到初始位置
    turtle.pd()  # 放下画笔

    turtle.begin_fill()  # 开始填充图形
    # 画笔方向以水平方向为基准
    # 逆时针转动 left_angle 度
    turtle.left(left_angle)
    # 循环绘制五角星的 5 条边
    for _ in range(5):  
        # 向画笔方向移动edge_len像素长度
        # 即：绘制五角星的一条边
        turtle.forward(edge_len)
        # 画笔方向顺时针旋转144度
        # 由于五角星内角是36度，因此旋转180-36=144度
        turtle.right(144) 
    turtle.end_fill()  # 填充完成
    # 将画笔方向恢复为水平方向，以免影响后续画图
    turtle.left(-left_angle)

上述代码主要涉及 tutle api 的使用，代码注释已有说明，这里就不再赘述了。

解释下为什么调用turtle.left(left_angle)函数来旋转画笔的方向。默认画笔的方向是水平的，如果不旋转，那么画出来的五角星都是同一个方向的，整个画面看起来没有层次感。下图是这两种效果的对比

另外，调用turtle.speed(1)可以看到慢速的绘图过程。

有了五角星之后，我们就可以不断调用star()函数实现漫天星空的效果了，代码如下

# 绘制满天星
# 添加背景图，需要是gif格式
turtle.bgpic('./bg.gif')
# 绘制 200 颗星星
for _ in range(200):  
    # 随机生成起始坐标、画笔方向和五角星边长
    rand_x = random.randint(-400, 400)
    rand_y = random.randint(0, 400)
    edge_len = random.randint(3, 8)
    left_angle = random.randint(0, 180)
    star(rand_x, rand_y, left_angle, edge_len, '#B7C5D2')

继续调用 star 函数绘制五星红旗

# 绘制五星红旗
# 清空之前图形
turtle.clear()
# 重新设置背景图
turtle.bgpic('./red_bg.gif')

# 一次绘制国旗上的五颗星
star(-360, 320, 0, 80)
star(-260, 350, 40, 18)
star(-235, 330, 20, 18)
star(-235, 295, 0, 18)
star(-260, 270, -10, 18)

# 让画布停留
turtle.done()

至此，整个代码就介绍完了，代码量不大且比较容易理解。