Python 自制动画：不用第三方库打造旋转立方体

用 Python 代码实现动态旋转立方体（无需第三方库）

想要在 Python 中实现一个立方体动画，但又不想依赖额外的库？没问题！本文将带您使用纯 Python 代码，一步步打造一个在终端中旋转的立方体动画。

代码实现:

import time
import math

# 定义立方体的顶点坐标
vertices = [
    (-1, 1, 1), (1, 1, 1), (1, -1, 1), (-1, -1, 1),
    (-1, 1, -1), (1, 1, -1), (1, -1, -1), (-1, -1, -1)
]

# 定义立方体的面
faces = [
    (0, 1, 2, 3),   # 前面
    (1, 5, 6, 2),   # 右面
    (5, 4, 7, 6),   # 后面
    (4, 0, 3, 7),   # 左面
    (4, 5, 1, 0),   # 上面
    (3, 2, 6, 7)    # 下面
]

# 定义立方体的初始位置和大小
position = (0, 0, 0)
scale = 100

# 旋转立方体的角度
angle = 0

# 定义旋转速度
rotation_speed = 0.01

# 循环播放动画
while True:
    # 清空屏幕
    print("\033c", end="")
    
    # 计算旋转后的立方体顶点坐标
    rotated_vertices = []
    for vertex in vertices:
        x, y, z = vertex
        
        # 绕Y轴旋转
        x, z = x * math.cos(angle) - z * math.sin(angle), x * math.sin(angle) + z * math.cos(angle)
        
        # 绕X轴旋转
        y, z = y * math.cos(angle) - z * math.sin(angle), y * math.sin(angle) + z * math.cos(angle)
        
        # 缩放和平移
        x, y, z = x * scale + position[0], y * scale + position[1], z * scale + position[2]
        
        rotated_vertices.append((x, y, z))
    
    # 绘制立方体
    for face in faces:
        for i in range(len(face)):
            x, y, z = rotated_vertices[face[i]]
            print(f"({int(x):^3}, {int(y):^3}, {int(z):^3})", end=" ")
        print()
    
    # 更新角度
    angle += rotation_speed
    
    # 等待一段时间
    time.sleep(0.02)

代码解析:

定义立方体:
- vertices：定义立方体的8个顶点坐标，每个顶点用一个三元组表示 (x, y, z)。
- faces：定义立方体的6个面，每个面用一个4元组表示，包含构成该面的4个顶点的索引。
初始化参数:
- position：立方体的初始位置，默认在原点 (0, 0, 0)。
- scale：立方体的大小，控制立方体在终端中的尺寸。
- angle：立方体旋转的角度，初始为 0 度。
- rotation_speed：立方体旋转的速度，控制旋转动画的快慢。
动画循环:
- while True：循环执行动画，直到手动终止程序。
- print("\033c", end="")：清空终端屏幕，确保动画流畅。
- 旋转操作: 循环遍历每个顶点，根据当前角度 angle 进行绕 Y 轴和 X 轴旋转。
- 缩放和平移: 对旋转后的顶点进行缩放和平移，得到最终的绘制坐标。
- 绘制立方体: 遍历每个面，根据其包含的顶点坐标，用 ASCII 字符 (x, y, z) 绘制立方体。
- 更新角度: 更新 angle，以实现连续旋转。
- time.sleep(0.02)：等待一小段时间，控制动画的播放速度。

运行代码:

将代码保存为 .py 文件，并在终端中运行，即可看到一个动态旋转的立方体动画。你可以尝试调整 scale 和 rotation_speed 的值，改变立方体的大小和旋转速度，打造不同的动画效果。

更多创意:

你可以进一步扩展代码，实现更复杂的动画效果，比如：

加入多个立方体，实现多物体动画。
使用不同的颜色来绘制立方体，增加视觉效果。
添加其他图形元素，例如球体、圆柱体等。
利用声音库，为动画添加音效。

希望这篇教程能够帮助你用 Python 代码实现自己的 3D 动画，开始探索终端动画的乐趣！