使用 Python 进行太阳系可视化项目

2025 年 1 月 12 日 | 5 分钟阅读

从太空观察太阳系将非常有趣。事实上，为什么不用 Python 来创建一个太阳系的视觉呈现呢？在这个项目中使用 Python 将以图形方式表示太阳系。

什么是太阳系？

地球是我们太阳系中的八大行星之一，与太阳一起。下面是太阳系行星的列表，按特定顺序排列：

Mercury
金星
土
火星
木星
土星
天王星
海王星

Python 项目详情

在这个 Python 项目中，将可视化太阳系。我们将密切关注行星如何围绕太阳运行。我们还将展示多个行星，赋予它们速度和路径，并使用不同的颜色使我们的项目看起来更自然。我们将使用 Turtle 和 Arithmetic 模块来创建太阳系天体并显示它们的运动。

项目先决条件

对于这个项目，我们需要对 Python 及其概念有基本的了解。本项目将使用两个模块：
Turtle 模块 Math 模块

开发代码的步骤

要可视化太阳系，请按照提供的步骤进行。

首先安装模块
将模块导入控制台
构建 GUI 控制台；
构建太阳
之后，创建行星。
调整控制台的角度并添加行星

步骤 1. 模块安装

我们将把 Math 模块与 Turtle 模块结合用于此项目。使用以下命令安装模块：

$ pip install Turtle  
$ pip install math  

步骤 2. 模块导入

源代码片段

# Importing the required modules  
import turtle  
import time  
from math import *  

上述代码的解释

Turtle 模块允许我们设计太阳和行星。Turtle 模块还将用于创建轨道。

Math 模块使我们能够执行数学运算。为了构建我们的太阳系，我们将进行多种过程。

步骤 3. GUI 控制台创建

源代码片段

# Creating the console  
console = turtle.Screen()  
console.tracer(50) 

上述代码的解释

使用 console() 创建一个 GUI 窗口。
Tracer() 函数跟踪 Turtle 的可见路径。

步骤 4. 创建太阳

源代码片段

# Turtle object for sun  
sun = turtle.Turtle()  
sun.shape('circle')  # shape of the sun
sun.color('yellow')  # color of the sun

上述代码的解释

Turtle() 创建一个全新的对象，即 Turtle。此对象将在我们的太阳系中创建太阳。
Size() 指定我们太阳的最终大小。
我们太阳的颜色由 color() 函数定义。

步骤 5. 创建行星

源代码片段

# Planet class  
class Planet(turtle.Turtle):  
    def __init__(self, name, radius, color):  
        super().__init__(shape='circle')  
        self.name = name  
        self.radius = radius  
        self.color(color)  
        self.penup()  
        self.angle = 0  

    def move(self):  
        x = self.radius * cos(self.angle)  
        y = self.radius * sin(self.angle)  
        self.goto(sun.xcor() + x, sun.ycor() + y)    

上述代码的解释

使用 init() 函数初始化我们行星的特征。行星的名称、颜色、半径、速度、距离和质量都已建立。
我们将使用的 turtle 对象，用于围绕太阳生成和移动每个行星，是由 Turtle() 函数创建的。
super() 生成瞬时行星类实例。
color() 函数指定行星的色调。
Size() 指定行星的大小。

pen down 的符号是 pd()。通过这样做，turtle 对象被移动到一个新位置。
goto() 将 Turtle 移动到特定位置。
使用 math 模块，我们进行许多计算来确定行星的位置。
"xcor()" 和 "ycor()" 指的是 x 和 y 坐标。

步骤 6. 添加行星并更改角度。

源代码片段

# Creating the instances of the Planet class to generate the planets in solar system
mercury = Planet("Mercury", 40, 'grey')  
venus = Planet("Venus", 80, 'orange')  
earth = Planet("Earth", 100, 'blue')  
mars = Planet("Mars", 150, 'red')  
jupiter = Planet("Jupiter", 180, 'brown')  
saturn = Planet("Saturn", 230, 'pink')  
uranus = Planet("Uranus", 250, 'light blue')  
neptune = Planet("Neptune", 280, 'black')  
  
# Adding the planets to a list
solarSystem = [mercury, venus, earth, mars, jupiter, saturn, uranus, neptune]  
  
# While loop to move the planets  
while True:  
    console.update()  # Updating the console  
    for planet in solarSystem:  
        planet.move()  # Moving each planet  
  
    # Increase the angle by small increments  
    mercury.angle += 0.05
    venus.angle += 0.03  
    earth.angle += 0.01  
    mars.angle += 0.008  
    jupiter.angle += 0.02  
    saturn.angle += 0.018  
    uranus.angle += 0.016  
    neptune.angle += 0.005 

完整代码

# Importing the required modules  
import turtle  
import time  
from math import *  
  
# Creating the console  
console = turtle.Screen()  
console.tracer(50)  

# Turtle object for sun  
sun = turtle.Turtle()  
sun.shape('circle')  # shape of the sun
sun.color('yellow')  # color of the sun

# Planet class  
class Planet(turtle.Turtle):  
    def __init__(self, name, radius, color):  
        super().__init__(shape='circle')  
        self.name = name  
        self.radius = radius  
        self.color(color)  
        self.penup()  
        self.angle = 0  

    def move(self):  
        x = self.radius * cos(self.angle)  
        y = self.radius * sin(self.angle)  
        self.goto(sun.xcor() + x, sun.ycor() + y)  

# Creating the instances of the Planet class to generate the planets in solar system
mercury = Planet("Mercury", 40, 'grey')  
venus = Planet("Venus", 80, 'orange')  
earth = Planet("Earth", 100, 'blue')  
mars = Planet("Mars", 150, 'red')  
jupiter = Planet("Jupiter", 180, 'brown')  
saturn = Planet("Saturn", 230, 'pink')  
uranus = Planet("Uranus", 250, 'light blue')  
neptune = Planet("Neptune", 280, 'black')  
  
# Adding the planets to a list
solarSystem = [mercury, venus, earth, mars, jupiter, saturn, uranus, neptune]  
  
# While loop to move the planets  
while True:  
    console.update()  # Updating the console  
    for planet in solarSystem:  
        planet.move()  # Moving each planet  
  
    # Increase the angle by small increments  
    mercury.angle += 0.05
    venus.angle += 0.03  
    earth.angle += 0.01  
    mars.angle += 0.008  
    jupiter.angle += 0.02  
    saturn.angle += 0.018  
    uranus.angle += 0.016  
    neptune.angle += 0.005 

Python 太阳系项目输出

输出看起来是这样的：

Solar System Visualization Project with Python

总结

太阳系项目的可视化已经成功完成。我们已经接触了 Turtle 单元和 Math 模块。使用相同的方法，您可以修改任务，添加其他行星，或创建一个新的太阳系。

下一主题Python 中多个集合的对称差集

使用 Python 进行太阳系可视化项目

什么是太阳系？

Python 项目详情

项目先决条件

开发代码的步骤

完整代码

总结

联系信息

关注我们

教程

面试题

在线编译器

Python

Java

.Net Framework

AI, ML and Data Science

Cloud Technology

B.Tech and MCA

Web Technology

PHP

Software Testing

Technical Interview

Java Interview

Python

Web Interview

Database Interview

B.Tech / MCA

Important Interview

Software Testing Interview

Company Interviews

Online Compilers

Multiple Choice Questions

Python 问题

使用 Python 进行太阳系可视化项目

什么是太阳系？

Python 项目详情

项目先决条件

开发代码的步骤

完整代码

总结

相关帖子

Python 中的石头剪刀布游戏

Python 中的带括号的上下文管理器

如何在 Python 中找到最大成对乘积

如何在 Python 中创建一个简单的聊天室

Python Dash 模块

如何在线学习 Python

使用 Django REST Framework 创建 REST API | Django REST Framework 教程

计算括号反转次数

Python Kafka 教程

Python 中的 Kadane 算法

订阅 Tpoint Tech

联系信息

关注我们

教程

面试题

在线编译器