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项目地址:https://github.com/DeqianBai/Python-Project/tree/master

(大家可以先star这个仓库,把程序下载下来先在自己的机器上运行一下,看一下效果)

此仓库中放置的一系列的python小项目,均是我本人亲自敲过的,有的来自各种书本,有的是网上收集的。敲这些项目是为了提高自己的编程能力以及对python的掌握。
“世事洞明皆学问,人情练达即文章”,熟能生巧,勤能补拙,加油

10. 3D建模

3D建模

在这个项目中,我们将了解

  • 如何开发可扩展的数据结构来表示场景中的对象。

  • 如何使用Composite设计模式和基于树的数据结构可以轻松遍历场景进行渲染,并允许我们添加新类型的节点而不会增加复杂性。

  • 利用这种数据结构将设计渲染到屏幕上,并在场景图的遍历中操纵OpenGL矩阵。为应用程序级事件构建了一个非常简单的回调系统,并使用它来封装操作系统事件的处理。

  • 讨论了光线对象碰撞检测的可能实现,以及正确性,复杂性和性能之间的权衡。

  • 最后,我们实现了操作场景内容的方法。

你可以在生产3D软件中找到这些相同的基本构建块。场景图结构和相对坐标空间可以在许多类型的3D图形应用程序中找到,从CAD工具到游戏引擎。该项目的一个主要简化是在用户界面中。生产3D建模器应该具有完整的用户界面,这将需要更复杂的事件系统而不是我们简单的回调系统。

9. 3D,2D 动画

9.1.1 使用python,matplotlib.pyplot和animation.artistanimation在一个图中组合两个2D动画
combine_two_2d_animations_artistanimation_r.gif
9.1.2 使用python,matplotlib.pyplot和animation.timedanimation在一个图中组合两个2D动画
combine_two_2d_animations_timedanimation_r.gif
9.2.1 使用python,matplotlib.pyplot和animation.artistanimation在一个图中组合一个3D和两个2D动画
line_animation_3d_with_two_2d_artistanimation_r.gif
9.2.2 使用python,matplotlib.pyplot和animation.timedanimation在一个图中组合一个3D和两个2D动画
line_animation_3d_with_two_2d_timedanimation_r.gif

参考:

8. 三维立体画

本项目将用 Python 创建一张三维立体画。下面是本项目涉及的一些概念:
• 线性间距和深度知觉;
• 深度图;
• 用 Pillow 创建和编辑图像;
• 用 Pillow 绘制图像。
该项目的代码将遵循以下步骤:
1.读入深度图;
2.读入一幅平铺图像或创建一个“随机点”平铺图像;
3.通过重复平铺图像创建一幅新图像。该图像的尺寸与深度图一致;
4.对新图像中的每个像素,根据该像素相关联的深度值,将它按比例地向
右移;
5.将三维立体画写入一个文件。

as.png

7. 类鸟群:仿真鸟群

本项目将利用 Reynolds 的 3 个规则,创建一个类鸟群,模拟 N 只鸟的群体行为,并画出随着时间的推移,它们的位置和运动方向。我们还会提供一个方法,向鸟群中添加一只鸟,以及一种驱散效果,可以用于研究群体的局部干扰效果。
模拟类鸟群的三大核心规则如下:

  • 分离:保持类鸟个体之间的最小距离;
  • 列队:让每个类鸟个体指向其局部同伴的平均移动方向;
  • 内聚:让每个类鸟个体朝其局部同伴的质量中心移动

对于群体中的所有类鸟个体,做以下几件事:

  • 应用三大核心规则;
  • 应用所有附加规则;
  • 应用所有边界条件。
  • 更新类鸟个体的位置和速度。
  • 绘制新的位置和速度。
    通过本项目,你将了解到
  • 如何使用 numpy 数组,如何使用显式循环,以及用整个数组上的 numpy
    方法来提高计算速度。
  • 利用 scipy.spatial 模块来执行快速和方便的距离计算,实现了一个 matplotlib 技巧,利用两个记号来表示个体的位置和方向。
  • 最后,增加了UI 交互,可以按下鼠标按钮来改变 matplotlib 的绘图

    项目运行时的效果图

6. Conway 生命游戏

这个项目将创建一个 N×N 的细胞网格,通过应用 Conway 生命游戏的规则,模拟系统随时间的演进。你将显示每个时间段的游戏状态,并提供一些方式将输出保存到文件。你会设置系统的初始状态,要么是随机分布,要么是预先设计的图案。该模拟由以下几部分组成:

  • 在一维或两维空间中定义的属性;
  • 在模拟中的每一步,改变这种属性的数学规则;
  • 随着系统的演进,显示或记录系统状态的方式。
    在 Conway 生命游戏中的细胞可以处于 ON 或 OFF 状态。游戏从一个初始状态开始,其中每个细胞分配一个状态,数学规则决定其状态如何随时间而改变。Conway生命游戏中令人惊奇的是,只有 4 个简单的规则,系统演进会产生行为极其复杂的图案,仿佛它们是活的。图案包括“滑翔机”,即在网格上滑动,“眨眼”,即闪烁ON 和 OFF,甚至还有复制图案

该项目包含的一些主要概念:

  • 利用 matplotlib imshow 来展示数据的二维网格;
  • 利用 matplotlib 生成动画;
  • 使用 numpy 数组;
  • 将%运算符用于边界条件;
  • 设置值的随机分布。

    Figure_1.png
Figure_2.png

5.万花尺

使用Python来创建动画,就像万花尺一样绘制曲线,我们的spiro.py程序将用Python和参数方程来描述程序的万花尺齿轮的运动,并绘制曲线——螺旋线,我们可以将完成的画图保存为PNG图像文件,并用命令行选项来指定参数或者生成随机曲线。学习到的内容有:

  • 使用Turtle模块创建图形
  • 使用参数方程
  • 利用数学方程来生成曲线
  • 用线段来画曲线
  • 用定时器来生成图像动画
  • 将图形保存为图像文件

4. 解析iTunes播放列表

目标是找到音乐收藏中重复的乐曲,确定播放列表之间共同的音轨,绘制音轨时长的分布图,以及歌曲评分和时长之间的关系图。
学习到的内容有:

  • XML和属性列表(p-list)文件:
  • Python 列表和字典
  • 使用Python 的set duix
  • 直方图和散点图
  • 创建和保存数据文件
运行结果.png

3. 使用API

在这个项目中,你将学到:

  • 如何使用API来编写独立的程序,它们自动采集所需的数据并对其进行可视化;
  • 如何在图表中添加可单击的链接
  • 在图表中添加添加自定义工具提示
  • 使用GitHub API来探索GitHub上星级最高的Python项目;
  • 如何使用requests包来自动执行GitHub API调用,以及如何处理调用的结果

    使用API

2. 下载数据

figure_4.png
收盘价数据仪表盘
世界人口地图

在这个项目中你将学到:

  • 如何使用网上的数据集;
  • 如何处理CSV和JSON文件,以及如何提取你感兴趣的数据;
  • 如何使用matplotlib来处理以往的天气数据,包括如何使用模块 datetime ,以及如何在同一个图表中绘制多个数据系列;
  • 如何使用Pygal绘制呈现各国数据的世界地图,以及如何设置Pygal地图和图表的样式。
  • 如何使用模块json来访问以JSON格式存储的交易收盘价数据,并使用Pygal绘制图形以探索价格变化的周期性,以及如何将Pygal图形组合成数据仪表盘
    有了使用CSV和JSON文件的经验后,你将能够处理几乎任何要分析的数据。大多数在线数
    据集都可以以这两种格式中的一种或两种下载。学习使用这两种格式为学习使用其他格式的数据做好了准备。

1. 数据可视化

同时掷两个面数不同的骰子
随机漫步

在这个项目中你将学到:

  • 如何生成数据集以及如何对其进行可视化;
  • 如何使用matplotlib创建简单的图表,以及如何使用散点图来探索随机漫步过程;
  • 如何使用Pygal来创建直方图,以及如何使用直方图来探索同时掷两个面数不同的骰子的结果

作者:博士伦2014
链接:https://www.jianshu.com/p/039156321e30
来源:简书
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

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