旋转的太极图如何python画

使用Python绘制旋转的太极图

使用Python绘制旋转的太极图可以通过以下步骤进行：使用Matplotlib库绘制基础图形、创建旋转动画、定义颜色和细节。下面将详细介绍如何实现这一过程。其中，使用Matplotlib库是最关键的一步，因为它提供了丰富的绘图功能和动画支持。

一、安装必要的库

首先，确保你已经安装了Matplotlib库。如果没有安装，可以使用以下命令进行安装：

pip install matplotlib

二、绘制基础太极图

绘制基础太极图包括绘制两个半圆和两个小圆。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
def draw_taiji():
    fig, ax = plt.subplots()
    # 大圆
    circle = plt.Circle((0, 0), 1, color='black', fill=False, linewidth=2)
    ax.add_artist(circle)
    # 上半圆
    top_half_circle = plt.Circle((0, 0.5), 0.5, color='black', fill=True)
    ax.add_artist(top_half_circle)
    # 下半圆
    bottom_half_circle = plt.Circle((0, -0.5), 0.5, color='white', fill=True)
    ax.add_artist(bottom_half_circle)
    # 小黑圆
    small_black_circle = plt.Circle((0, -0.5), 0.1, color='black', fill=True)
    ax.add_artist(small_black_circle)
    # 小白圆
    small_white_circle = plt.Circle((0, 0.5), 0.1, color='white', fill=True)
    ax.add_artist(small_white_circle)
    # 设置显示范围
    ax.set_xlim(-1.5, 1.5)
    ax.set_ylim(-1.5, 1.5)
    ax.set_aspect('equal', 'box')
    ax.axis('off')  # 关闭坐标轴
    plt.show()
draw_taiji()

三、创建旋转动画

接下来，我们将创建一个旋转动画。通过改变图形的角度来实现旋转效果。

import matplotlib.animation as animation
def animate_taiji():
    fig, ax = plt.subplots()
    # 大圆
    circle = plt.Circle((0, 0), 1, color='black', fill=False, linewidth=2)
    ax.add_artist(circle)
    # 上半圆
    top_half_circle = plt.Circle((0, 0.5), 0.5, color='black', fill=True)
    ax.add_artist(top_half_circle)
    # 下半圆
    bottom_half_circle = plt.Circle((0, -0.5), 0.5, color='white', fill=True)
    ax.add_artist(bottom_half_circle)
    # 小黑圆
    small_black_circle = plt.Circle((0, -0.5), 0.1, color='black', fill=True)
    ax.add_artist(small_black_circle)
    # 小白圆
    small_white_circle = plt.Circle((0, 0.5), 0.1, color='white', fill=True)
    ax.add_artist(small_white_circle)
    # 设置显示范围
    ax.set_xlim(-1.5, 1.5)
    ax.set_ylim(-1.5, 1.5)
    ax.set_aspect('equal', 'box')
    ax.axis('off')  # 关闭坐标轴
    def rotate(angle):
        ax.clear()
        ax.add_artist(circle)
        top_half_circle.set_center((0, 0.5))
        top_half_circle.set_radius(0.5)
        bottom_half_circle.set_center((0, -0.5))
        bottom_half_circle.set_radius(0.5)
        small_black_circle.set_center((0, -0.5))
        small_black_circle.set_radius(0.1)
        small_white_circle.set_center((0, 0.5))
        small_white_circle.set_radius(0.1)
        ax.add_artist(circle)
        ax.add_artist(top_half_circle)
        ax.add_artist(bottom_half_circle)
        ax.add_artist(small_black_circle)
        ax.add_artist(small_white_circle)
        for artist in [circle, top_half_circle, bottom_half_circle, small_black_circle, small_white_circle]:
            artist.set_transform(plt.gca().transData + plt.transforms.Affine2D().rotate_deg(angle))
        ax.set_xlim(-1.5, 1.5)
        ax.set_ylim(-1.5, 1.5)
        ax.set_aspect('equal', 'box')
        ax.axis('off')
    ani = animation.FuncAnimation(fig, rotate, frames=np.arange(0, 360, 1), interval=50)
    plt.show()
animate_taiji()

四、定义颜色和细节

最后，我们可以根据需要进一步定义太极图的颜色和细节。可以通过调整颜色参数和细节参数来实现。

def draw_detailed_taiji():
    fig, ax = plt.subplots()
    # 大圆
    circle = plt.Circle((0, 0), 1, color='black', fill=False, linewidth=2)
    ax.add_artist(circle)
    # 上半圆
    top_half_circle = plt.Circle((0, 0.5), 0.5, color='#FF0000', fill=True)
    ax.add_artist(top_half_circle)
    # 下半圆
    bottom_half_circle = plt.Circle((0, -0.5), 0.5, color='#FFFFFF', fill=True)
    ax.add_artist(bottom_half_circle)
    # 小黑圆
    small_black_circle = plt.Circle((0, -0.5), 0.1, color='#000000', fill=True)
    ax.add_artist(small_black_circle)
    # 小白圆
    small_white_circle = plt.Circle((0, 0.5), 0.1, color='#FFFFFF', fill=True)
    ax.add_artist(small_white_circle)
    # 设置显示范围
    ax.set_xlim(-1.5, 1.5)
    ax.set_ylim(-1.5, 1.5)
    ax.set_aspect('equal', 'box')
    ax.axis('off')  # 关闭坐标轴
    plt.show()
draw_detailed_taiji()