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资源素材

太阳系现在只有8大行星,连太阳一起,一共是9张图片。如果没有的朋友,可以到文末的下载地址下载。

def openSolor(solar):

def loadImg(name):

str1= os.path.join(basePath, name+ '.png')

img= Image.open(str1)

solar[name]= img

basePath= r'D:\太阳系\素材'

#

loadImg('sun')

loadImg('venus')

loadImg('jupiter')

loadImg('earth')

loadImg('mars')

loadImg('mercury')

loadImg('neptune')

loadImg('pluto')

loadImg('uranus')

loadImg('saturn')

基本运动原理

每颗行星的运动轨迹都是椭圆的,我们这里用一个参数方程来计算坐标:

x=cos(arc)*a

y=sin(arc)*b

其中,a,b 是椭圆的长轴和短轴,arc是运行角度,x,y是水平面坐标。

参数的设置

为了效果好看,实际参数不可能是真实的。但有几个关键条件至少应该满足。首先行星顺序别弄错,行星轨道之间的间距不是等距的,而是渐增的。其次是火星和木星直接有一个小行星带,所以这两个行星的轨道之间最好留出一个空隙。还有就是越往外圈的行星,绕行速度越慢。

def initSolar(posList):

def getNumber():

return random.randint(0,35)*10

posList['sun']={'pos': (0,360), 'rate': 2, 'scale':1, 'radx': 1, 'layer':360}

posList['mercury']={'rate': 0.15, 'radx':500, 'arc': getNumber(), 'rady': 200, 'speed':15}

posList['venus']={'rate': 0.2, 'radx':550, 'arc': getNumber(), 'rady': 250, 'speed':10}

posList['earth']={'rate': 0.2, 'radx':630, 'arc': getNumber(), 'rady': 320, 'speed':8}

posList['mars']={'rate': 0.2, 'radx':740, 'arc': getNumber(), 'rady': 410, 'speed':6}

posList['jupiter']={'rate': 0.7, 'radx':1050, 'arc': getNumber(), 'rady': 650, 'speed':4}

posList['saturn']={'rate': 1, 'radx':1250, 'arc': getNumber(), 'rady': 800, 'speed':3}

posList['uranus']={'rate': 0.3, 'radx':1480, 'arc': getNumber(), 'rady': 970, 'speed':2}

posList['neptune']={'rate': 0.3, 'radx':1740, 'arc': getNumber(), 'rady': 1160, 'speed':2}

投影

一般的效果是将行星围绕太阳的公转面至于一个水平面上,然后投影到垂直的屏幕上。投影算法不难。

x= math.sin(math.radians(a))* radx+ x0

y= math.cos(math.radians(a))* rady+ y0

showX= x

showY= midY- H/(D+y)*y

其中,x,y是公转平面坐标,showX,showY是投影到垂直平面的坐标。H是平面的高度,D是屏幕到太阳系的距离。

从数据来看,我们的太阳系模型是一个非常小的模型,或者电脑屏幕非常大。因为这两者实际差不多大,以至于从观察者的视角就可以出现很明显的近大远小效果。从这种效果就可以知道,数据与真实值差别极为巨大。

近大远小的效果,只与y相关。

data['scale']= (y0+D)/(y+D)

遮挡效果

为了有真实感,行星之间、行星与轨道之间,轨道与太阳之间等等的遮挡效果是最关键的。

我们的做法是先画后半区,再画太阳,再画前半区。后半区中,远日行星先画;前半区中,近日行星先画。以保证正确的遮挡效果。

drawOrb(img, solar, posList, 0, 90, True)

pasteSolor(img, solar, posList)

drawOrb(img, solar, posList, 90, 180, False)

比较复杂一点的是行星与自身轨道之间的遮挡关系。必须实现一线穿一球的效果才好看。而且穿球位置不是固定不变的。外汇常见问题http://www.kaifx.cn/lists/question/这里,我们根据行星所在角度的不同,将轨道拆分为两半来画。一部分轨道是被行星遮挡的,另一部分轨道遮挡行星,但留一些空间,以实现比较自然的穿球效果。

drawArc(arc1, arc)

rate= posList[name]['rate']* posList[name]['scale']

pic= solarImg[name].resize(effect.tupleRound(effect.tupleMul(solarImg[name].size, rate)), Image.ANTIALIAS)

pos= effect.tupleRound(effect.tupleAdd(posList[name]['pos'], effect.tupleMul(pic.size, -0.5)))

r, g, b, alpha= pic.split()

img.paste(pic, pos, mask= alpha)

# 穿球点,随arc不同而不同

# 90度位置,在中心穿球,

# 越接近0或180度,越接近球边缘

# 根据这种性质,采用cos来模拟

darc= abs(round(math.cos(math.radians(arc))*solarImg[name].size[1]*rate/50))

# darc= abs(round(math.cos(math.radians(arc))*5))

# print(name, arc, darc)

drawArc(arc+darc, arc2)

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