python实现浪漫的烟花秀

无意中看到一段用Tkinter库写的放烟花的程序，就跟着跑了一遍。

设计理念：通过让画面上一个粒子分裂为X数量的粒子来模拟 * 效果。粒子会发生“膨胀”，意思是它们会以恒速移动且相互之间的角度相等。这样就能让我们以一个向外膨胀的圆圈形式模拟出烟花绽放的画面。经过一定时间后，粒子会进入“自由落体”阶段，也就是由于重力因素它们开始坠落到地面，仿若绽放后熄灭的烟花。

首先我们写一个粒子类，表示烟花事件中的每个粒子，包含大小，颜色，位置，速度等属性以及粒子经历的三个阶段的函数，即：膨胀、坠落、消失。

'''
particles 类
粒子在空中随机生成随机，变成一个圈、下坠、消失
属性:
- id: 粒子的id
- x, y: 粒子的坐标
- vx, vy: 在坐标的变化速度
- total: 总数
- age: 粒子存在的时长
- color: 颜色
- cv: 画布
- lifespan: 最高存在时长
'''

class Particle:

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

# 粒子范围扩大
 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)

# 以自由落体坠落
 elif self.alive():
  move_x = cos(radians(self.id * 360 / self.total))
  # we technically don't need to update x, y because move will do the job
  self.cv.move(self.cid, self.vx + move_x, self.vy + GRAVITY * dt)
  self.vy += GRAVITY * dt

# 移除超过最高时长的粒子
 elif self.cid is not None:
  cv.delete(self.cid)
  self.cid = None

# 扩大的时间
def expand (self):
 return self.age <= 1.2

# 粒子是否在最高存在时长内
def alive(self):
 return self.age <= self.lifespan

接下来我们需要创建一列列表，每个子列表是一个烟花，其包含一列粒子，每个列表中的粒子有相同的x,y坐标、大小、颜色、初始速度。

源码如下：

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

# 模拟重力
GRAVITY = 0.05
# 颜色选项（随机或者按顺序）
colors = ['red', 'blue', 'yellow', 'white', 'green', 'orange', 'purple', 'seagreen', 'indigo', 'cornflowerblue']

'''
particles 类
粒子在空中随机生成随机，变成一个圈、下坠、消失
属性:
- id: 粒子的id
- x, y: 粒子的坐标
- vx, vy: 在坐标的变化速度
- total: 总数
- age: 粒子存在的时长
- color: 颜色
- cv: 画布
- lifespan: 最高存在时长
'''

class Particle:

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

# 粒子范围扩大
 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)

# 以自由落体坠落
 elif self.alive():
  move_x = cos(radians(self.id * 360 / self.total))
  # we technically don't need to update x, y because move will do the job
  self.cv.move(self.cid, self.vx + move_x, self.vy + GRAVITY * dt)
  self.vy += GRAVITY * dt

# 移除超过最高时长的粒子
 elif self.cid is not None:
  cv.delete(self.cid)
  self.cid = None

# 扩大的时间
def expand (self):
 return self.age <= 1.2

# 粒子是否在最高存在时长内
def alive(self):
 return self.age <= self.lifespan

'''
循环调用保持不停
'''
def simulate(cv):
t = time()
explode_points = []
wait_time = randint(10, 100)
numb_explode = randint(6, 10)
# 创建一个所有粒子同时扩大的二维列表
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 = Particle(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
# 1.8s内一直扩大
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
# 循环调用
root.after(wait_time, simulate, cv)

def close(*ignore):
"""退出程序、关闭窗口"""
global root
root.quit()

if __name__ == '__main__':
root = tk.Tk()
cv = tk.Canvas(root, height=360, width=480)
# 选一个好看的背景会让效果更惊艳！
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()

效果图（背景请忽略哈哈）：

来源：https://blog.csdn.net/neil3611244/article/details/84836520