梵高星空是荷兰画家梵高于1889年在法国圣雷米制作的一幅油画。这幅画展现了夜晚的天空，拥有引人入胜的细节和丰富的色彩。在这篇文章中，我们将介绍如何使用Python绘制梵高星空。
一、安装必备库
要用Python画梵高星空，需要安装一些必备的库，包括matplotlib、numpy和Pillow。matplotlib和numpy是Python中重要的科学计算和绘图库，而Pillow是Python中常用的图像处理库。
!pip install matplotlib
!pip install numpy
!pip install Pillow
二、准备数据
在开始绘制之前，我们需要准备作为数据的星空图像。我们可以从Google等搜索引擎中获取梵高星空的图像，然后使用Pillow库将其读入。对于这个指南，我已经准备好了一个名为“starry_night.jpg”的图像文件。
from PIL import Image
import numpy as np
# 读取图像
img = Image.open('starry_night.jpg')
# 将图像转换为numpy数组
arr = np.array(img)
三、绘制星空
绘制星空的代码分为4个步骤，即准备画布、绘制背景、绘制星星和显示结果。在这里，我们使用matplotlib库来完成这些步骤。
准备画布
我们首先创建一个图形对象，并添加一个子绘图区，以便在其中绘制星空。我们还将设置子绘图区的大小，使其与原始图像的分辨率相同。
import matplotlib.pyplot as plt
# 创建图形对象和子绘图区
fig, ax = plt.subplots(figsize=arr.shape[:2][::-1]/100,
dpi=100)
# 将子绘图区设置为黑色背景
ax.set_facecolor('black')
绘制背景
我们使用imshow（）函数将原始图像绘制到子绘图区的背景中。如果图像的颜色太亮太亮，可以使用set_distance（）函数调整它们的属性。
# 将原始图像绘制为背景图像
ax.imshow(arr)
# 调整亮度和对比度
ax.set_adjustable('datalim')
ax.set_aspect('equal')
ax.margins(0, 0)
绘制星星
为了绘制星星，我们需要在画布上生成一些点，每个点都设置为随机位置和颜色。我们还可以调整这些点的大小和数量，以实现所需的视觉效果。在代码中，我们使用numpy库中的random函数生成随机点，然后使用matplotlib中的scatter函数将它们绘制到画布上。
# 生成随机点
num_stars = 1000
size_range = (5, 10)
colors = ['#8d9db6', '#ffe262', '#ff7473', '#fe8a71']
x = np.random.randint(0, arr.shape[1], num_stars)
y = np.random.randint(0, arr.shape[0], num_stars)
s = np.random.randint(*size_range, num_stars)
c = np.random.choice(colors, num_stars)
# 在画布上绘制星星
ax.scatter(x, y, s=s, c=c)
显示结果
最后，我们可以使用show（）函数显示绘制后的结果。
# 显示结果
plt.show()
四、完成结果
在完成了所有这些步骤后，我们现在就可以得到一张令人印象深刻的梵高星空图像。关于完整的代码，请看下面：
from PIL import Image
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 读取图像
img = Image.open('starry_night.jpg')
# 将图像转换为numpy数组
arr = np.array(img)
# 创建图形对象和子绘图区
fig, ax = plt.subplots(figsize=arr.shape[:2][::-1]/100,
dpi=100)
# 将子绘图区设置为黑色背景
ax.set_facecolor('black')
# 将原始图像绘制为背景图像
ax.imshow(arr)
# 调整亮度和对比度
ax.set_adjustable('datalim')
ax.set_aspect('equal')
ax.margins(0, 0)
# 生成随机点
num_stars = 1000
size_range = (5, 10)
colors = ['#8d9db6', '#ffe262', '#ff7473', '#fe8a71']
x = np.random.randint(0, arr.shape[1], num_stars)
y = np.random.randint(0, arr.shape[0], num_stars)
s = np.random.randint(*size_range, num_stars)
c = np.random.choice(colors, num_stars)
# 在画布上绘制星星
ax.scatter(x, y, s=s, c=c)
# 显示结果
plt.show()
