前言

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以下文章來源于Python技術 ，作者派森醬

提到太陽系，大家可能會想到哥白尼和他的日心說，或是捍衛、發展日心說的斗士布魯諾，他們像一縷光一樣照亮了那個時代的夜空，對歷史感興趣的小伙伴可以深入了解一下，這里就不多說了，

太陽以巨大的引力使周邊行星、衛星等繞其運轉，構成了太陽系，它主要包括太陽、8 個行星、205 個衛星以及幾十萬個小行星等，本文我們使用 Python 來簡單的動態模擬一下太陽系的運轉，

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實作

功能的實作，主要要到的還是 Python 的 pygame 庫，我們先匯入需要的所有 Python 庫，代碼如下所示：

import sys
import math
import pygame
from pygame.locals import *

接著定義一些常量（如：顏色、寬高等）及創建視窗，代碼如下所示：

WHITE =(255, 255, 255)
SILVER = (192, 192, 192)
BLACK = (0, 0, 0)
GREEN = (0, 255, 0)
RED = (255, 0, 0)
BLUE = (0, 0, 255)
YELLOW = (255, 255, 0)
SandyBrown = (244, 164, 96)
PaleGodenrod = (238, 232, 170)
PaleVioletRed = (219, 112, 147)
Thistle = (216, 191, 216)
size = width, height = 800, 600
screen = pygame.display.set_mode(size)
pygame.display.set_caption("太陽系")
# 創建時鐘(控制游戲回圈頻率)
clock = pygame.time.Clock()
# 定義三個空串列
pos_v = pos_e = pos_mm = []
# 地球、月球等行星轉過的角度
roll_v = roll_e = roll_m = 0
roll_3 = roll_4 = roll_5 = roll_6 = roll_7 = roll_8 = 0
# 太陽的位置（中心）
position = size[0] // 2, size[1] // 2

我們先在視窗中畫一個太陽，代碼如下：

pygame.draw.circle(screen, YELLOW, position, 60, 0)

看一下效果：

接著畫一個地球，讓其繞著太陽旋轉，代碼如下：

# 畫地球
roll_e += 0.01  # 假設地球每幀公轉 0.01 pi
pos_e_x = int(size[0] // 2 + size[1] // 6 * math.sin(roll_e))
pos_e_y = int(size[1] // 2 + size[1] // 6 * math.cos(roll_e))
pygame.draw.circle(screen, BLUE, (pos_e_x, pos_e_y), 15, 0)
# 地球的軌跡線
pos_e.append((pos_e_x, pos_e_y))
if len(pos_e) > 255:
  pos_e.pop(0)
for i in range(len(pos_e)):
  pygame.draw.circle(screen, SILVER, pos_e[i], 1, 0)

看一下效果：

我們再接著畫月球，代碼如下：

# 畫月球
roll_m += 0.1
pos_m_x = int(pos_e_x + size[1] // 20 * math.sin(roll_m))
pos_m_y = int(pos_e_y + size[1] // 20 * math.cos(roll_m))
pygame.draw.circle(screen, SILVER, (pos_m_x, pos_m_y), 8, 0)
# 月球的軌跡線
pos_mm.append((pos_m_x, pos_m_y))
if len(pos_mm) > 255:
  pos_mm.pop(0)
for i in range(len(pos_mm)):
  pygame.draw.circle(screen, SILVER, pos_mm[i], 1, 0)

看一下效果：

其他幾個星球的實作也類似，代碼如下：

# 其他幾個行星
roll_3 += 0.03
pos_3_x = int(size[0] // 2 + size[1] // 3.5 * math.sin(roll_3))
pos_3_y = int(size[1] // 2 + size[1] // 3.5 * math.cos(roll_3))
pygame.draw.circle(screen, GREEN, (pos_3_x, pos_3_y), 20, 0)
roll_4 += 0.04
pos_4_x = int(size[0] // 2 + size[1] // 4 * math.sin(roll_4))
pos_4_y = int(size[1] // 2 + size[1] // 4 * math.cos(roll_4))
pygame.draw.circle(screen, SandyBrown, (pos_4_x, pos_4_y), 20, 0)
roll_5 += 0.05
pos_5_x = int(size[0] // 2 + size[1] // 5 * math.sin(roll_5))
pos_5_y = int(size[1] // 2 + size[1] // 5 * math.cos(roll_5))
pygame.draw.circle(screen, PaleGodenrod, (pos_5_x, pos_5_y), 20, 0)
roll_6 += 0.06
pos_6_x = int(size[0] // 2 + size[1] // 2.5 * math.sin(roll_6))
pos_6_y = int(size[1] // 2 + size[1] // 2.5 * math.cos(roll_6))
pygame.draw.circle(screen, PaleVioletRed, (pos_6_x, pos_6_y), 20, 0)
roll_7 += 0.07
pos_7_x = int(size[0] // 2 + size[1] // 4.5 * math.sin(roll_7))
pos_7_y = int(size[1] // 2 + size[1] // 4.5 * math.cos(roll_7))
pygame.draw.circle(screen, Thistle, (pos_7_x, pos_7_y), 20, 0)
roll_8 += 0.08
pos_8_x = int(size[0] // 2 + size[1] // 5.5 * math.sin(roll_8))
pos_8_y = int(size[1] // 2 + size[1] // 5.5 * math.cos(roll_8))
pygame.draw.circle(screen, WHITE, (pos_8_x, pos_8_y), 20, 0)

最后，我們來看一下整體實作的動態效果：

是不是有內味了，

總結

本文我們使用 Python 簡單模擬了太陽系的運轉，有興趣的小伙伴可以自己運行一下代碼或對功能做進一步擴展，

標籤：Python

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