python基础编程:python如何实现浪漫的烟花秀(附代码)

天是2023 的第9天,到了这个时间点,部分小伙伴已经开始复盘这一年的得与失。比如今年增加了多少技能点,看了多少本书,写了多少篇文章或者年前的小目标实现进度大概多少等等;做一个象征性的年终总结来告别2022,迎接2023:这篇文章主要为大家详细介绍了python实现浪漫的烟花秀,具有一定的参考价值,感兴趣

环境介绍:

语言:Python;

库:Pygame;

原理介绍

在介绍代码之前,先介绍下 Pygame 绘制烟花的基本原理,烟花从发射到绽放一共分为三个阶段:

1, 发射阶段 :在这一阶段烟花的形状是线性向上,通过设定一组大小不同、颜色不同的点来模拟“向上发射” 的运动运动,运动过程中 5个点被赋予不同大小的加速度,随着时间推移,后面的点会赶上前面的点,最终所有点会汇聚在一起,处于 绽放准备阶段 ;

2, 烟花绽放 :烟花绽放这个阶段,是由一个点分散多个点向不同方向发散,并且每个点的移动轨迹可需要被记录,目的是为了追踪整个绽放轨迹。

3, 烟花凋零 ,此阶段负责描绘绽放后烟花的效果,绽放后的烟花,而在每一时刻点的下降速度和亮度(代码中也叫透明度)是不一样的,因此在代码里,将烟花绽放后将每个点赋予两个属性:分别为重力向量和生命周期,来模拟烟花在不同时期时不同的展现效果,

逢年过节就拿出这些代码,Python 制作一个炫酷烟花秀

代码实操

代码部分将烟花封装为三个类:

Firework : 烟花整体;

Particle : 烟花粒子(包含轨迹)

Trail : 烟花轨迹,本质上是一个点 。

三个类之间的关系为:一个Firework 由多个 Particle 构成,而一个 Particle 由多个 Trail 构成

首先设置全局变量,例如重力向量,窗口大小,Trail 的颜色列表(多为灰色或白色)以及不同状态下 Trail 之间间隔

gravity = vector(0, 0.3)DISPLAY_WIDTH = DISPLAY_HEIGHT = 800trail_colours = [(45, 45, 45), (60, 60, 60), (75, 75, 75), (125, 125, 125), (150, 150, 150)]dynamic_offset = 1static_offset = 3

创建 Trail 类,定义 show 方法绘制轨迹 、get_pos 实时获取轨迹坐标

class Trail:    def __init__(self, n, size, dynamic):        
self.pos_in_line = n        
self.pos = vector(-10, -10)        
self.dynamic = dynamic        
if self.dynamic:            
self.colour = trail_colours[n]            
self.size = int(size - n / 2)       
 else:            
self.colour = (255, 255, 200)            
self.size = size - 2           
 if self.size < 0:               
 self.size = 0    def get_pos(self, x, y):        
self.pos = vector(x, y)    
def show(self, win):        
pygame.draw.circle(win, self.colour, (int(self.pos.x), int(self.pos.y)), self.size)

Particle 类核心代码

class Particle:    def __init__(self, x, y, firework, colour):        
self.firework = firework        
self.pos = vector(x, y)        
self.origin = vector(x, y)        
self.radius = 20        
self.remove = False        
self.explosion_radius = randint(5, 18)        
self.life = 0        
self.acc = vector(0, 0)        
# trail variables        
self.trails = []  
# stores the particles trail objects        
self.prev_posx = [-10] * 10  
# stores the 10 last positions        
self.prev_posy = [-10] * 10  
# stores the 10 last positions        
if self.firework:            
self.vel = vector(0, -randint(17, 20))            
self.size = 5            
self.colour = colour           
 for i in range(5):                
self.trails.append(Trail(i, self.size, True))        
else:            
self.vel = vector(uniform(-1, 1), uniform(-1, 1))            
self.vel.x *= randint(7, self.explosion_radius + 2)           
 self.vel.y *= randint(7, self.explosion_radius + 2)            
# 向量            
self.size = randint(2, 4)            
self.colour = choice(colour)            
# 5 个 tails总计            
for i in range(5):                
self.trails.append(Trail(i, self.size, False))    
def apply_force(self, force):        
self.acc += force    
def move(self):        
if not self.firework:            
self.vel.x *= 0.8            
self.vel.y *= 0.8        
self.vel += self.acc       
 self.pos += self.vel        
self.acc *= 0        
if self.life == 0 and not self.firework:  
# check if particle is outside explosion radius            
distance = math.sqrt((self.pos.x - self.origin.x) ** 2 + (self.pos.y - self.origin.y) ** 2)            if distance > 
self.explosion_radius:                
self.remove = True        
self.decay()       
self.trail_update()        
self.life += 1    
def show(self, win):        
pygame.draw.circle(win, (self.colour[0], self.colour[1], self.colour[2], 0), (int(self.pos.x), int(self.pos.y)),                           
self.size)    
def decay(self):  
# random decay of the particles        
if 50 > self.life > 10:  
# early stage their is a small chance of decay            
ran = randint(0, 30)            
if ran == 0:                
self.remove = True        
elif self.life > 50:            
ran = randint(0, 5)            
if ran == 0:                
self.remove = True

Firework 类核心代码

class Firework:    
def __init__(self):        
# 随机颜色        
self.colour = (randint(0, 255), randint(0, 255), randint(0, 255))        
self.colours = (            
(randint(0, 255), randint(0, 255), randint(0, 255)),           
 (randint(0, 255), randint(0, 255), randint(0, 255)),           
 (randint(0, 255), randint(0, 255), randint(0, 255)))        
self.firework = Particle(randint(0, DISPLAY_WIDTH), DISPLAY_HEIGHT, True,                                 self.colour)  # Creates the firework particle        
self.exploded = False        
self.particles = []        
self.min_max_particles = vector(100, 225)    
def update(self, win):  
# called every frame       
 if not self.exploded:            
self.firework.apply_force(gravity)            
self.firework.move()            
for tf in self.firework.trails:                
tf.show(win)            
self.show(win)            
if self.firework.vel.y >= 0:                
self.exploded = True                
self.explode()       
 else:            
for particle in self.particles:                
particle.apply_force(vector(gravity.x + uniform(-1, 1) / 20, gravity.y / 2 + (randint(1, 8) / 100)))                
particle.move()                
for t in particle.trails:                    
t.show(win)                
particle.show(win)     
def remove(self):        
if self.exploded:            
for p in self.particles:                
if p.remove is True:                    
self.particles.remove(p)            
if len(self.particles) == 0:                
return True            
else:                
return False

 另外程序中会对你的按键命令进行监控:

当按下键 1时 ,会立即生成一个新的 “烟花”;

当按下键 2时,会同时生成 10 个 “烟花”

总的来说,整个小案例的代码量不算很多,一共250行左右,但案例中涉及到较为复杂的绘制逻辑和抽象的类之间的封装关系,因此大家理解代码相对会需要耗费点时间。知道你想要烟花完整源码

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