作品：《用Python创建飓风模拟器》

Completed Image：

Introduction：

《飓风模拟器》，Python代码项目，参考选自Nifty Assignments 2018 -斯坦福计算机科学SIGCSE。

玩法：提供五个时期的飓风路线模拟动画，用户可通过选择，来播放某一时期的飓风动态，并展示其速度、路线、等级等信息。

Design thinking:

背景与启动函数制作

• 首先以turtle库为基本库绘制图像：

import turtle 

• 创建启动函数，包括创建一个turtle对象和一个屏幕对象，设置坐标系统以匹配经纬度，并显示地图的背景图像。
• 该函数返回一个元组，其中包含turtle对象、屏幕对象和地图背景图像。

def hurricane_setup():
    
    import tkinter

    # set size of window to size of map
    turtle.setup(965, 600)

    wn = turtle.Screen()
    wn.title("Hurricane Tracker")

    # kludge to get the map shown as a background image,
    # since wn.bgpic does not allow you to position the image
    canvas = wn.getcanvas()

    # set the coordinate system to match lat/long
    # DRF - parameters are llx lly urx ury (lower left and upper right)
    turtle.setworldcoordinates(-90, 0, -17.66, 45)

    # DRF - Windows only supports gif, pgm, ppm unless you use the PIL library
    map_bg_img = tkinter.PhotoImage(file="images/atlantic-basin.gif")

    # additional kludge for positioning the background image
    # when setworldcoordinates is used
    canvas.create_image(-1175, -580, anchor=tkinter.NW, image=map_bg_img)

    t = turtle.Turtle()
    wn.register_shape("images/hurricane.gif")
    t.shape("images/hurricane.gif")

    return (t, wn, map_bg_img)

• 定义飓风函数，首先开启地图

def hurricane():
    (t, wn, map_bg_img) = hurricane_setup()

列表读取与设定

• 定义了一个包含了五个数据文件的列表 files

• 然后，使用while 循环，让用户选择一个数据文件进行处理

• 当用户输入选择的文件编号后，代码将读取该文件中的数据并存储到一个名为 data 的列表中

# 读取数据文件
files = ['newdata/florence2018.csv', 'newdata/dorian2019.csv', 'newdata/irma2017.csv', 'newdata/jose2017.csv', 'newdata/michael2018.csv']
while True:
    for x in range(len(files)):
        print(f"{x + 1}) {files[x][8:]}")

    file_number =int(input("Which file do you want to play? please enter a number(1 to 5):"))
    if 0 <= file_number - 1 < len(files):
        data = []

• 使用“with open（file）as f：”语法，它可以自动关闭文件，从而避免了因为忘记关闭文件而导致的错误
• 使用 ”f.readlines()“ 函数将文件内容逐行读取到一个列表 f_csv 中
• 接着，使用一个 for 循环遍历 f_csv 中的每一行，并用 “enumerate()” 函数获取并定义行和高
• 最后跳过第一行（名称）

file = files[file_number-1]
print("Roger that...wait please")
with open(file) as f:
    f_csv = f.readlines()

# set line and column
    for i, column in enumerate(f_csv):
        # use the enumerate function can get all the line number(enumerate = line number)
        # i = line number(the first variable)
        # skip headline:
        column = column.split(",")
        if i == 0:
            continue

建立函数内新列表

• 将需要用到的数据，进行整理，并合成一个新的列表

# set position,wind_speed,category:
# coordinates =(Lon, Lat)
position = float(column[3]), float(column[2])
category = column[-1][:-1]
wind_speed = column[4][:-3]
# group a new data(csv)
data.append([position, category, wind_speed])

设置绘图判定

• 使用for循环进行判定，根据数据调节颜色、宽度、速度等

for i in range(len(data)):
                position = data[i][0]
                category = data[i][1]
                wind_speed = data[i][2]
                t.speed(10 - (float(wind_speed) * (2 / 37)))

                if category == '-':
                    t.color('white')
                    t.pensize(1)
                elif category == '1':
                    t.color('blue')
                    t.pensize(2)
                elif category == '2':
                    t.color('green')
                    t.pensize(4)
                elif category == '3':
                    t.color('yellow')
                    t.pensize(6)
                elif category == '4':
                    t.color('orange')
                    t.pensize(8)
                elif category == '5':
                    t.color('red')
                    t.pensize(10)

                if category != '-':
                    t.write(data[i][1], font=("Arial", 10, "normal"))
                t.goto(position)

                if i == 0:
                    t.pd()
            t.pu()

• 通过判定，用户输入值在正确范围内的，进行绘制；输入0，为退出；输入其他错误，则会提示重新修改！

        elif -1 > file_number-1 :
        print("Sorry,Invalid file number...")
        print("Please try again...")

        elif file_number - 1 >= len(files):
        print("Wrong! Wrong! Wrong!")
        print("Try again!")

        elif file_number == 0:
        print("Bye~")
        exit()

def main():
	hurricane()
	
main()

• 完成！

输入值截图：