Python趣味創意編程

童晶

浙江大學計算機專業博士，河海大學計算機系副教授、碩士生導師，
中科院兼職副研究員，主要研究方向為計算機圖形學、數字化藝術、
虛擬現實、三維打印等，曾發表學術論文30餘篇。
具有15年的一線編程教學經驗，被評為河海大學優秀主講教師。
開設課程在校內廣受好評，在知乎、網易雲課堂、中國大學MOOC等線上平臺已有上百萬次的閱讀量。
積極投身教學與學生創新，曾指導學生獲得英特爾嵌入式比賽全國一等獎、
“挑戰杯”全國三等獎、“中國軟件杯”全國一等獎、中國大學生服務外包大賽全國一等獎等眾多獎項。

第 1 章　Python與Processing介紹 1
1.1　什麼是Python 1
1.2　Processing下載與配置 2
1.3　小結 4

第 2 章　轉動眼珠的圓臉 5
2.1　顯示一個圓 6
2.2　整數與算術運算符 9
2.3　顯示多個圓 10
2.4　變量 12
2.5　設置背景和圓的亮度 16
2.6　跟隨鼠標移動的圓圈 18
2.7　轉動的眼珠 20
2.8　轉動眼珠的圓臉 24
2.9　小結 26

第3 章　催眠的同心圓27
3.1　變大的圓圈 28
3.2　圓圈重復變大 29
3.3　繪制同心圓 31
3.4　利用for循環語句繪制同心圓 33
3.5　同心圓逐漸變大的動畫效果 37
3.6　小結 40

第4 章　旋轉的圓弧 41
4.1　繪制圓弧 42
4.2　圓弧的旋轉 43
4.3　利用全局變量實現圓弧變長 44
4.4　if語句實現圓弧長度重復變化 47
4.5　邏輯運算符 49
4.6　圓弧同時旋轉與長度變化 50
4.7　多層圓弧效果 51
4.8　小結 52

第５章　簡易毛筆字 53
5.1　鼠標畫圓 54
5.2　鼠標畫線 55
5.3　改變畫線粗細 57
5.4　粗細平滑過渡 59
5.5　一條線段上粗細插值 59
5.6　繪制分叉線 61
5.7　小結 63

第6 章　旋轉的方塊 64
6.1　繪制方塊 65
6.2　方塊旋轉 67
6.3　方塊縮放 68
6.4　繪制一行方塊 68
6.5　繪制方塊陣列 71
6.6　方塊陣列旋轉縮放 74
6.7　文字表情包 76
6.8　小結 78

第7 章　隨機扭動的曲線 79
7.1　圓圈上的點 80
7.2　random隨機函數 81
7.3　noise隨機函數 82
7.4　連續變化的隨機點 85
7.5　將點連接成曲線 86
7.6　處理首尾不連續的問題 88
7.7　彩色曲線效果 89
7.8　清屏與保存圖片 93
7.9　小結 94

第8 章　隨風飄動的粒子 95
8.1　逐漸消失的軌跡 96
8.2　隨機運動的圓點 98
8.3　列表的概念 100
8.4　利用列表實現多個粒子 104
8.5　隨機速度場 105
8.6　彩色效果 107
8.7　小結 108

第9 章　互相作用的圓球 109
9.1　多個隨機圓球 110
9.2　圓球間的作用力 111
9.3　鼠標交互添加圓球 114
9.4　不同半徑的圓球 114
9.5　無參數的函數 116
9.6　小結 118

第 10 章　隨機山水畫 119
10.1　HSB顏色模型 120
10.2　天空顏色漸變 122
10.3　繪制彩色雲朵 123
10.4　繪制山脈 125
10.5　鼠標點擊更新畫面 128
10.6　帶參數的函數 130
10.7　小結 133

第 11 章　遞歸分形樹 134
11.1　遞歸 135
11.2　繪制分形樹 139
11.3　鼠標交互的分形樹 142
11.4　添加隨機性 143
11.5　小結 145

第 12 章　粒子同心圓 146
12.1　類的成員變量 147
12.2　類的成員函數 149
12.3　面向對象版本的運動粒子 151
12.4　粒子移向同心圓 152
12.5　小結 155

第 13 章　圖像像素採樣 156
13.1　圖像文件的讀取與顯示 157
13.2　像素顏色的獲取 158
13.3　生成馬賽克圖像 159
13.4　隨機採樣畫圓 160
13.5　均勻採樣畫圓 161
13.6　葉序採樣畫圓 165
13.7　小結 168

第 14 章　定製字符畫 169
14.1　均勻採樣圖片顯示文字 170
14.2　均勻採樣顯示一段文字 171
14.3　調整均勻採樣位置 173
14.4　添加隨機性 175
14.5　小結 178

第 15 章　音樂可視化 179
15.1　利用Minim庫播放音樂 180
15.2　繪制音樂波形 181
15.3　繪制音樂頻譜波形 185
15.4　圓圈射線頻譜顯示 186
15.5　射燈連線 190
15.6　變大變小的眼睛 191
15.7　小結 192

第 16 章　堅持一百秒 193
16.1　反彈的小球 194
16.2　添加飛碟 196
16.3　背景音樂和得分顯示 197
16.4　攝像頭視頻獲取與處理 200
16.5　人臉控制飛碟移動 203
16.6　遊戲效果的改進 207
16.7 　小結 208
附錄A　練習題參考答案 209
附錄B　語法知識索引 225