如何用Python过一个完美的七夕节？

作者：xiaoyu

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七夕礼物

一年一度的七夕节又到了，每年重复的过，花样各种有，很多男同胞又开始发愁了，该准备点什么呢？前一段时间非常火的电影 “西红市首富” 突然给了我点灵感，男主全城放烟花俘获了女主的芳心。没错！就是放烟花，而且要全城放。

可除了土豪，不是所有人都能在整个城市放烟花的。对于一个普通的不能再普通的我也只能想想了。虽然梦想很遥远，不过我还没放弃，我决定用Python来帮我实现一下这个愿望，毕竟Python是万能的。

下面是Python实现的礼花动态效果。

Tkinter和代码实现

这个动态效果是由 Tkinter库来完成的，属于Python的GUI编程部分。Python提供了多个图形开发界面的库，常用的有Tkinter，xwPython，Jython。Tkinter是Python的标准GUI库，内置在Python中，不需要额外安装，对于一些简单的图形界面可以轻松实现。

下面是七夕节烟花效果的代码实现，首先导入所有需要的库：

• Tkinter：最终的GUI实现；

• PIL：处理图像，在最后画布背景中使用；

• time：处理时间，完成时间生命周期的更新迭代；

• random：随机产生数字，定义燃放过程中的随机变量；

• math：数学函数方法，计算燃放移动使用；

import tkinter as tk
from PIL import Image, ImageTk
from time import time, sleep
from random import choice, uniform, randint
from math import sin, cos, radians
复制代码

然后定义一个通用的烟花颗粒的类（part），烟花颗粒的属性如下：

• id：每个烟花中颗粒的标识；

• x, y： 烟花的x，y轴；

• vx, vy：在x，y轴中颗粒的速度；

• total：每个烟花的颗粒数量；

• age：颗粒已经在背景度过的时间；

• color：颜色；

• cv：背景；

• lifespan：颗粒将在背景持续多久；

然后在这个类中定义了烟花颗粒的一些类方法：

• update：通过判断颗粒状态更新颗粒的生命时间；

• expand：定义爆炸的时间；

• alive：检查颗粒在生命周期内是否还存在；

# 设置重力参数
GRAVITY = 0.05
# 设置随机的颜色列表
colors = ['red', 'blue', 'yellow', 'white', 'green', 'orange', 'purple', 'seagreen', 'indigo', 'cornflowerblue']

class part:
    def __init__(self, cv, idx, total, explosion_speed, x=0., y=0., vx=0., vy=0., size=2., color='red', lifespan=2,
                 **kwargs):
        self.id = idx
        self.x = x
        self.y = y
        self.initial_speed = explosion_speed
        self.vx = vx
        self.vy = vy
        self.total = total
        self.age = 0
        self.color = color
        self.cv = cv
        self.cid = self.cv.create_oval(
            x - size, y - size, x + size,
            y + size, fill=self.color)
        self.lifespan = lifespan

    def update(self, dt):
        self.age += dt

        # 颗粒爆炸
        if self.alive() and self.expand():
            move_x = cos(radians(self.id * 360 / self.total)) * self.initial_speed
            move_y = sin(radians(self.id * 360 / self.total)) * self.initial_speed
            self.cv.move(self.cid, move_x, move_y)
            self.vx = move_x / (float(dt) * 1000)

        # 颗粒降落
        elif self.alive():
            move_x = cos(radians(self.id * 360 / self.total))
     
            self.cv.move(self.cid, self.vx + move_x, self.vy + GRAVITY * dt)
            self.vy += GRAVITY * dt

        # 如果颗超过最长持续时间，颗粒消失
        elif self.cid is not None:
            cv.delete(self.cid)
            self.cid = None

    # 定义爆炸的时间
    def expand(self):
        return self.age <= 1.2

    # 检查颗粒在生命周内是否还存在
    def alive(self):
        return self.age <= self.lifespan
复制代码

上面完成了一个通用的烟花颗粒类的实现，下面就开始烟花燃放的模拟循环过程：通过递归不断循地在背景中产生新的烟花。

首先定义一个 simulate 模拟的函数，在函数中定了一些参数：

• t：时间戳；

• explode_points：烟花爆炸点列表，供后续更新使用；

• num_explore：随机的烟花数量；

然后在所有的烟花数量中循环创建所有的烟花颗粒类，当然在每次循环中颗粒类都需要设置一定的属性参数，参数多是随机产生：

• objects：存放所有的颗粒对象；

• x_cordi，y_cordi：随机产生烟花在背景中的x，y坐标位置（50，550）；

• speed：随机产生颗粒移动速度（0.5，1.5）；

• size：随机产生颗粒大小（0.5，3）；

• color：选择颜色随机列表中的颜色；

• total_particles：随机产生每个烟花中所有颗粒的数量；

有了这些参数，我们就可以定义循环产生每个颗粒对象了，并将每个烟花的所有颗粒对象储存在objects中。也就是说explore_points是列表中套列表，内层列表是每个烟花的所有颗粒对象，外层列表是所有烟花。

所有的颗粒对象完成后，就开始对每个颗粒的生命时间进行更新，且总时间设定在1.8秒以内。最后通过root递归使烟花可以一直在背景中燃放。

def simulate(cv):
    t = time()
    explode_points = []
    wait_time = randint(10, 100)
    numb_explode = randint(6, 10)
    # 循环创建所有的烟花颗粒
    for point in range(numb_explode):
        objects = []
        x_cordi = randint(50, 550)
        y_cordi = randint(50, 150)
        speed = uniform(0.5, 1.5)
        size = uniform(0.5, 3)
        color = choice(colors)
        explosion_speed = uniform(0.2, 1)
        total_particles = randint(10, 50)
        for i in range(1, total_particles):
            r = part(cv, idx=i, total=total_particles, explosion_speed=explosion_speed, x=x_cordi, y=y_cordi,
                     vx=speed, vy=speed, color=color, size=size, lifespan=uniform(0.6, 1.75))
            objects.append(r)
        explode_points.append(objects)

    total_time = .0
    # 保持在1.8秒内进行更新
    while total_time < 1.8:
        sleep(0.01)
        tnew = time()
        t, dt = tnew, tnew - t
        for point in explode_points:
            for item in point:
                item.update(dt)
        cv.update()
        total_time += dt
    # 通过递归持续不断的在背景中添加新烟花
    root.after(wait_time, simulate, cv)

def close(*ignore):
    """停止模拟循环，关闭窗口"""
    global root
    root.quit()
复制代码

以上代码部分均与Tkinter无关，只是定义了颗粒对象以及模拟颗粒生命周期的全过程，下面将使用Tkinter完成最终的效果。

• root：Tkinter类的对象；

• cv：定义了Tkinter中背景画布对象，其中height和width参数可根据实际进行调整；

• image：打开的图像对象，图像将被作为画布中的背景，图像可根据自己喜好自行选择；

• photo：使用ImageTk定义了Tkinter中的图像对象；

然后将在画布对象上创建一个图像（使用定义的photo对象作为参数），最后调用Tkinter对象root进行持续不断地simulate模拟过程。

if __name__ == '__main__':
    root = tk.Tk()
    cv = tk.Canvas(root, height=600, width=600)
    # 自己选择一个好的图像背景填充画布
    image = Image.open("image.jpg")
    photo = ImageTk.PhotoImage(image)
    cv.create_image(0, 0, image=photo, anchor='nw')

    cv.pack()
    root.protocol("WM_DELETE_WINDOW", close)

    root.after(100, simulate, cv)

    root.mainloop()
复制代码

注意：背景图片可根据自己的喜好进行更换，还不赶紧定制一个属于自己的烟花秀？

七夕总结

以上便是博主给大家的七夕节礼物了，代码不到100行，但却完成了一个超炫的GUI效果。完整代码可在公众号后台回复 “七夕” 获取，最后祝大家七夕节快乐。

github.com/tuangauss/V…

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