没人玩过的python-matplotlib:模拟动态时钟

1 效果

2 介绍：

2.1 用python的matplotlib模拟动态时钟，全网基本没有玩过。

2.2 matplotlib基本用于数据可视化，并非用于动画设计，我曾用于模拟太阳-地球-月亮，很受大家喜欢。

3 讲解

3.1 导入模块

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation
from datetime import datetime

3.2 第2步：定义画布

fig=plt.figure(figsize=(6,6))
#画布外的背景颜色设置
fig.patch.set_facecolor('black')
ax=plt.gca()

3.3 第3步：定义时钟相关要素

#圆盘
ln1,=ax.plot([],[],'-',lw=2)
#绿色秒针小圆圈
ln2,=ax.plot([],[],'-',color='g',lw=1)
#红色秒针线
line_s,=plt.plot([],[],'-',color='r',lw=1)
#绿色时针线
line_h,=plt.plot([],[],'-',color='g',lw=1)
#黄色分针线
line_m,=plt.plot([],[],'-',color='y',lw=1)

3.4 第4步：定义时针和分针线，且时间获取

angle = 360 #一圈正好360°

#定义绑定的角度
def wrap_angle(angle):
    return angle % 360

#获取今天的时间
today = datetime.today()
#定义时分秒
hours = today.hour % 12 #显示12h制
#hours = today.hour % 24 #显示24h制
minutes = today.minute
seconds = today.second

#时针线
hour_angle = wrap_angle(hours * (360 / 12)+30)
#radians() 方法将角度转换为弧度。
hour_angle = np.radians(hour_angle)
line_h_x=np.cos(hour_angle)
line_h_y=np.sin(hour_angle)
line_h.set_data([0,line_h_x],[0,line_h_y])

#分针线
min_angle = wrap_angle(minutes * (360 / 60)+90)
min_angle = np.radians(min_angle)
line_m_x=np.cos(min_angle)*1.5
line_m_y=np.sin(min_angle)*1.5
line_m.set_data([0,line_m_x],[0,line_m_y])

3.5 第5步：初始化圆盘和刻度

theta=np.linspace(2*np.pi,0,60,endpoint=False)
#圆盘的半径
r_out=2

#定义初始化
def init():
    radius = 1.85

    #num=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12]
    #等于上面
    num= [i+1 for i in range(12)]
    for i in range(12): #定义时钟上面的1~12的小时刻度
            angle = np.radians(i * (360 / 12)-60) #角度
            x = np.cos(angle) * (radius)  #x坐标
            y = -np.sin(angle) * (radius)  #y坐标
            ax.text(x, y, num[i],color='red',fontsize=18,ha="center",va="center")
    
    #画时钟圆圈
    ax.set_xlim(-2,2)
    ax.set_ylim(-2,2)
    x_out=[r_out*np.cos(theta[i]) for i in range(len(theta))]
    y_out=[r_out*np.sin(theta[i]) for i in range(len(theta))]
    ln1.set_data(x_out,y_out)

    return ln1,

3.6 第6步：秒针和秒针头小圆圈动画更新

def update(i):
    #绿色秒针小圆圈的半径
    r_in = 0.1
    
    #秒针线
    line_s_x=np.cos(theta[i])*1.7
    line_s_y=np.sin(theta[i])*1.7
    line_s.set_data([0,line_s_x],[0,line_s_y])

    #秒针的头，绿色小圆圈
    x_in = [((r_out - r_in) * np.cos(theta[i]) + r_in * np.cos(theta[j])) for j in range(len(theta))]
    y_in = [((r_out - r_in) * np.sin(theta[i]) + r_in * np.sin(theta[j])) for j in range(len(theta))]
    ln2.set_data(x_in, y_in)
    
    return ln2,

3.7 第7步：结束

ani=animation.FuncAnimation(fig,update,range(len(theta)),init_func=init,interval=1000)
plt.axis('off')
plt.show()

自己整理，分享出来，有一个小小的bug。

就是时针分针秒针不是真实的时间和刻度的联动，是模拟动态时钟而已，欢迎大高手踊跃改进。