快到春节了,用 Python 实现一场烟花秀
16lz
2021-04-04
文 | 野客
来源:Python 技术「ID: pythonall」
春节的脚步越来越近了,每逢春节很多地方都会燃放烟花来增添节日的气氛,然而因环境污染的加剧,近年来不少地方已经禁止燃放烟花了,为了弥补这个遗憾,本文我们来看一下如何使用 Python 来实现一场烟花秀。
实现
功能实现用到的 Python 库包括:tkinter、PIL、time、random、math,如果之前没有装过第三库的话,使用 pip install pillow 装一下即可。
首先,我们使用 tkinter 来创建一个画布,可以根据自己的喜好选一张应景的图片作为背景,代码实现如下:
root = tk.Tk()# 绘制一个画布cv = tk.Canvas(root, height=457, width=690)# 背景图image = Image.open("bg.jpeg")photo = ImageTk.PhotoImage(image)# 在画板上绘制一张图片cv.create_image(0, 0, image=photo, anchor='nw')cv.pack()
看一下效果:
接着我们来实现烟花燃放的效果并在画布上显示。先来定义一个烟花类 fireworks,类中主要包括:初始化方法和更新数据方法。
初始化方法主要参数包括:烟花绽放坐标轴、速度、颜色、粒子数和时间等,代码实现如下:
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 # 烟花绽放 x 轴 self.x = x # 烟花绽放 x 轴 self.y = y self.initial_speed = explosion_speed # 外放 x 轴速度 self.vx = vx # 外放 y 轴速度 self.vy = vy # 绽放的粒子数 self.total = total # 已停留时间 self.age = 0 # 颜色 self.color = color # 画布 self.cv = cv self.cid = self.cv.create_oval(x - size, y - size, x + size, y + size, fill=self.color) self.lifespan = lifespan
当烟花燃放过后需要进行刷新,看一下更新方法,代码实现如下:
def update(self, dt): self.age += dt # 粒子膨胀 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) # 膨胀到最大下落 elif self.alive(): move_x = cos(radians(self.id * 360 / self.total)) self.cv.move(self.cid, self.vx + move_x, self.vy + 0.5 * dt) self.vy += 0.5 * dt # 过期移除 elif self.cid is not None: cv.delete(self.cid) self.cid = None
再接着来看烟花燃放的实现,主要元素包括:烟花的个数、爆炸的范围和速度、停留时间和刷新时间等,代码实现如下:
def ignite(cv): t = time() # 烟花列表 explode_points = [] wait_time = randint(10, 100) # 爆炸的个数 numb_explode = randint(6, 10) for point in range(numb_explode): # 爆炸粒子列表 objects = [] # 爆炸 x 轴 x_cordi = randint(50, 550) # 爆炸 y 轴 y_cordi = randint(50, 150) speed = uniform(0.5, 1.5) size = uniform(0.5, 3) color = choice(colors) # 爆炸的绽放速度 explosion_speed = uniform(0.2, 1) # 爆炸的粒子数半径 total_particles = randint(10, 50) for i in range(1, total_particles): r = fireworks(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)) # 添加进粒子列表里 objects.append(r) # 把粒子列表添加到烟花列表 explode_points.append(objects) total_time = .0 # 在 1.8 秒时间帧内保持更新 while total_time < 1.8: # 让画面暂停 0.01s sleep(0.01) # 刷新时间 tnew = time() t, dt = tnew, tnew - t # 遍历烟花列表 for point in explode_points: # 遍历烟花里的粒子列表 for item in point: # 更新时间 item.update(dt) # 刷新页面 cv.update() total_time += dt root.after(wait_time, ignite, cv)
最后,我们来看一下效果:
总结
本文我们使用 Python 实现了烟花燃放的特效,如果感兴趣的话,可以自动动手试试。
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