Python跨年烟花

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文章目录

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技术需求

完整代码

代码分析

1. 代码结构概览

2. 代码分析

（1）Pygame初始化

（2）定义颜色

（3）烟花类定义

（4）初始化烟花对象

（5）主循环

3. 代码优点

4. 总结

写在后面

写在前面

Python实现炫酷烟花秀的动画效果。

技术需求

1. Pygame基础技术

窗口管理：通过 pygame.display.set_mode 创建窗口，pygame.display.set_caption 设置标题，screen.fill 刷新背景。

事件处理：使用 pygame.event.get 捕获用户事件，如退出 (pygame.QUIT) 和按键 (pygame.KEYDOWN)。

帧率控制：通过 pygame.time.Clock 设置帧率，保持动画流畅运行。

2. 随机化与动态效果

随机属性：通过 random.randint 和 random.uniform 随机生成烟花的颜色、初始位置、目标高度、上升速度和爆炸半径，增加多样性。

动态动画：烟花上升和爆炸效果的实现通过实时更新位置 (self.y) 和爆炸半径 (self.explode_radius)。

3. 数学与几何计算

角度与方向计算：使用 math.radians 将角度转为弧度，结合 math.cos 和 math.sin 计算爆炸粒子的散射方向。

多层散射：根据角度和粒子大小实现分层散射效果，增强立体感。

4. 面向对象编程

类封装：通过 Firework 类封装烟花的属性和行为（如运动、绘制和重置），结构清晰、易扩展。

5. 循环与动画更新

主循环：程序运行期间持续处理事件、更新状态和绘制内容。

状态控制：利用布尔变量 (self.exploded) 控制烟花的不同阶段（上升和爆炸）。

6. 颜色渐变

动态调整粒子颜色，使烟花爆炸具有亮度渐变的效果，提升视觉体验。

完整代码

import pygame
import random
import math

# 初始化 Pygame
pygame.init()

# 定义窗口大小
WIDTH, HEIGHT = 1520, 760  # 设置为全屏分辨率
screen = pygame.display.set_mode((WIDTH, HEIGHT))  # 移除全屏，保留窗口模式
pygame.display.set_caption("炫酷烟花")

# 定义颜色
BLACK = (0, 0, 0)

# 烟花类
class Firework:
    def __init__(self):
        self.x = random.randint(0, WIDTH)
        self.y = HEIGHT + random.randint(50, 250)
        self.end_y = random.randint(0, HEIGHT)
        self.radius = random.randint(120, 170)
        self.explode_radius = 0
        self.color = random.choice([
            (255, 0, 0), (210, 190, 255), (255, 120, 0),
            (255, 0, 150), (255, 240, 100), (10, 255, 255),
            (160, 10, 255), (255, 200, 60)
        ])
        self.exploded = False
        self.speed = random.uniform(2, 5)  # 随机上升速度

……

代码分析

这段代码使用了Pygame库，创建了一个模拟烟花的动画程序，以下是对代码的详细分析。

---

1. 代码结构概览

该程序通过Pygame实现了以下功能：

在窗口中显示上升和爆炸的烟花动画。

烟花上升到一定高度后爆炸，并模拟烟花散射的效果。

提供了用户控制退出程序的功能。

主要包括以下模块：

1. 窗口初始化：设置窗口大小、标题和背景颜色。
2. 烟花类定义：描述烟花的属性和行为，包括运动逻辑、绘制和重置。
3. 主循环：控制程序运行，负责事件处理、动画更新和绘制。

---

2. 代码分析

（1）Pygame初始化

pygame.init()
WIDTH, HEIGHT = 1520, 760
screen = pygame.display.set_mode((WIDTH, HEIGHT))
pygame.display.set_caption("炫酷烟花")

pygame.init() 初始化Pygame模块，为后续功能做好准备。

WIDTH, HEIGHT 定义窗口大小为 1520×760 像素。

pygame.display.set_mode() 创建了一个指定大小的窗口。

pygame.display.set_caption() 设置窗口标题为“炫酷烟花”。

亮点：

提供了自定义分辨率，适合多种屏幕。

（2）定义颜色

BLACK = (0, 0, 0)

定义了背景色BLACK，值为RGB (0, 0, 0)，表示黑色。

优点：

黑色背景与彩色烟花形成鲜明对比，突出了视觉效果。

（3）烟花类定义

class Firework:
    def __init__(self):
        self.x = random.randint(0, WIDTH)
        self.y = HEIGHT + random.randint(50, 250)
        self.end_y = random.randint(0, HEIGHT)
        self.radius = random.randint(120, 170)
        self.explode_radius = 0
        self.color = random.choice([...])
        self.exploded = False
        self.speed = random.uniform(2, 5)

属性解释：

self.x, self.y：烟花初始位置，x为横坐标，y随机生成高于屏幕范围的起始位置，模拟从地面升起。

self.end_y：随机终点高度，决定烟花上升的停止位置。

self.radius：烟花爆炸的最大半径，控制爆炸的范围。

self.explode_radius：当前爆炸半径，用于动态显示烟花扩散。

self.color：随机选择烟花颜色。

self.exploded：烟花是否已经爆炸的状态。

self.speed：烟花上升速度，范围为2至5像素/帧。

def move(self):
    if self.y > self.end_y:
        self.y -= self.speed
    else:
        if self.explode_radius >= self.radius:
            self.reset()
        else:
            self.explode_radius += 5

功能描述：

如果烟花未达到目标高度，则以指定速度向上移动。

如果达到目标高度，则触发爆炸效果，爆炸半径逐渐增大，直到达到预设最大值。

def draw(self, screen):
    if not self.exploded:
        pygame.draw.circle(screen, self.color, (self.x, self.y), 5)
    else:
        for angle in range(0, 360, 30):
            radian = math.radians(angle)
            for size in range(5, 0, -1):
                dx = math.cos(radian) * (self.explode_radius + size * 10)
                dy = math.sin(radian) * (self.explode_radius + size * 10)
                temp_color = [...]
                pygame.draw.circle(screen, temp_color, (int(self.x + dx), int(self.y + dy)), size)

绘制逻辑：

若未爆炸：绘制小圆点表示上升烟花。

若已爆炸：以angle为间隔，绘制多方向散射的圆点，使用math.cos和math.sin计算爆炸效果。

重置烟花：

重新初始化烟花，随机生成属性，模拟新烟花的升起。

---

（4）初始化烟花对象

fireworks = [Firework() for _ in range(50)]

创建50个烟花对象并存储在列表中，确保画面始终有多个烟花在运动和爆炸。

---

（5）主循环

功能描述：

使用pygame.event.get()捕获用户操作：

pygame.QUIT：点击关闭按钮退出程序。

pygame.KEYDOWN：按下ESC键退出程序。

更新和绘制：

screen.fill(BLACK)：刷新背景，清除上一帧的图像。

遍历每个烟花对象，调用move更新状态，并根据其状态绘制到屏幕。

pygame.display.flip()：刷新显示，呈现新帧。

clock.tick(60)：限制帧率为60帧/秒，确保动画流畅。

---

3. 代码优点

1. 逻辑清晰：

2. 烟花类封装了运动、绘制和重置逻辑，代码模块化，易于扩展。

3. 动态效果真实：

4. 使用math.cos和math.sin模拟爆炸散射角度，呈现立体感。
5. 通过逐渐增大的爆炸半径和多层颜色变化，增强了视觉效果。

6. 随机性增强多样性：

7. 位置、颜色、速度、爆炸范围随机化，使每次烟花展示独特且富有变化。

8. 用户体验友好：

9. 支持ESC键退出，方便用户控制。

---

4. 总结

这段代码通过简单的逻辑和Pygame的强大功能，成功实现了一个炫目的烟花动画效果。其设计合理、扩展性强，是学习Pygame动画开发的优秀案例。

写在后面

我是一只有趣的兔子，感谢你的喜欢！

作者：Want595