python作為一門簡單易學(xué)且應(yīng)用范圍極廣的語言有著其他語言無法比擬的優(yōu)勢，通過python可以實(shí)現(xiàn)各種各樣的功能，例如我們可以利用python matplotlib的繪圖庫實(shí)現(xiàn)各種動態(tài)模擬仿真，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中有著極大的應(yīng)用價值。下列是通過python實(shí)現(xiàn)地球公轉(zhuǎn)的動態(tài)模擬圖：

import numpy as np

import matplotlib as mpl

mpl.use("TkAgg")

from matplotlib import pyplot as plt

from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D

import matplotlib.animation as animmation

L1 = 10 #地球環(huán)繞軌跡的半徑

v = 2*np.pi #地球運(yùn)動的角速度

def updata (data): #隨時間t變換設(shè)置新的地球位置的坐標(biāo)，也即是隨animmation.FuncAnimation函數(shù)的幀數(shù)參數(shù)變化每一幀的不同坐標(biāo)位置的圖片對象參數(shù)

global line

line.set_data([data[0], data[1]])

line.set_3d_properties(data[2])

return line,

def init(): #地球的起始位置

global line

ti = 0

t = t_drange[np.mod(ti, t_dlen)]

xt1 = x0 + L1 * np.cos(v * t)

yt1 = y0 + L1 * np.sin(v * t)

zt1 = z0 + 0

line, = ax.plot([xt1], [yt1], [zt1], marker='o', color='blue',markersize=8)

return line

def data_gen(): #隨時間t變換的地球坐標(biāo)，也即是animmation.FuncAnimation函數(shù)的幀數(shù)參數(shù)

global x0,y0,z0,t_dlen

data = []

for ti in range(1,t_dlen):

t = t_drange[ti]

xt1 = x0 + L1 * np.cos(v * t)#地球與太陽坐標(biāo)關(guān)系方程

yt1 = y0 + L1 * np.sin(v * t)#地球與太陽坐標(biāo)關(guān)系方程

zt1 = z0

data.append([xt1, yt1, zt1])

return data

t_range = np.arange(0, 1 + 0.005, 0.005)#設(shè)置環(huán)繞一周時間的范圍以及運(yùn)動間隔時間

t_drange = np.arange(0, 1, 0.005 )

t_len = len(t_range)

t_dlen = len(t_drange)

x0 = 0

y0 = 0

z0 = 0

x1 = x0 + L1 * np.cos(v * t_range)#地球坐標(biāo)隨時間變化的方程

y1 = y0 + L1 * np.sin(v * t_range)#地球坐標(biāo)隨時間變化的方程

z1 = z0 + np.zeros(t_len)

f = plt.figure(figsize=(6,6))#繪圖的畫布

ax = f.add_subplot(111,projection='3d')#設(shè)置3d坐標(biāo)系

ax.set_aspect('equal')

ax.set_title("Sun-Earth-Moon Model")#設(shè)置圖像標(biāo)題

ax.plot([0], [0], [0], marker='o', color= 'red', markersize=16)#繪制太陽的各種屬性

ax.plot(x1, y1, z1, 'r')#繪制地球圖像

ax.set_xlim([-(L1 + 2), (L1 + 2)])#地球用動模型在坐標(biāo)系中的范圍

ax.set_ylim([-(L1 + 2), (L1 + 2)])#地球用動模型在坐標(biāo)系中的范圍

ax.set_zlim([-5, 5])#地球用動模型在坐標(biāo)系中的范圍

line, = ax.plot([], [], [], marker='o', color='blue',markersize=8,animated = True)#地球的形狀顏色等屬性

ani = animmation.FuncAnimation(f, updata, frames = data_gen(), init_func = init,interval = 20)#將上述函數(shù)對象傳如animmation.FuncAnimation函數(shù)以生成連讀的地球運(yùn)動模型

plt.show()

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的python 三维地球_用python生成地球运动的动态模拟动态图的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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