如何用Python過一個完美的七夕節？

時間 2019-11-06

標籤如何 python 一個完美七夕節欄目 Python 简体版

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做者：xiaoyupython

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七夕禮物

一年一度的七夕節又到了，每一年重複的過，花樣各類有，不少男同胞又開始發愁了，該準備點什麼呢？前一段時間很是火的電影 「西紅市首富」 忽然給了我點靈感，男主全城放煙花俘獲了女主的芳心。沒錯！就是放煙花，並且要全城放。編程

可除了土豪，不是全部人都能在整個城市放煙花的。對於一個普通的不能再普通的我也只能想一想了。雖然夢想很遙遠，不過我還沒放棄，我決定用Python來幫我實現一下這個願望，畢竟Python是萬能的。微信

下面是Python實現的禮花動態效果。app

Tkinter和代碼實現

這個動態效果是由 Tkinter庫來完成的，屬於Python的GUI編程部分。Python提供了多個圖形開發界面的庫，經常使用的有Tkinter，xwPython，Jython。Tkinter是Python的標準GUI庫，內置在Python中，不須要額外安裝，對於一些簡單的圖形界面能夠輕鬆實現。dom

下面是七夕節煙花效果的代碼實現，首先導入全部須要的庫：函數

Tkinter：最終的GUI實現；
PIL：處理圖像，在最後畫布背景中使用；
time：處理時間，完成時間生命週期的更新迭代；
random：隨機產生數字，定義燃放過程當中的隨機變量；
math：數學函數方法，計算燃放移動使用；

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

而後定義一個通用的煙花顆粒的類（part），煙花顆粒的屬性以下：oop

id：每一個煙花中顆粒的標識；
x, y：煙花的x，y軸；
vx, vy：在x，y軸中顆粒的速度；
total：每一個煙花的顆粒數量；
age：顆粒已經在背景度過的時間；
color：顏色；
cv：背景；
lifespan：顆粒將在背景持續多久；

而後在這個類中定義了煙花顆粒的一些類方法：ui

update：經過判斷顆粒狀態更新顆粒的生命時間；
expand：定義爆炸的時間；
alive：檢查顆粒在生命週期內是否還存在；

# 設置重力參數
GRAVITY = 0.05
# 設置隨機的顏色列表
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

        # 顆粒爆炸
        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)

        # 顆粒降落
        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

        # 若是顆超過最長持續時間，顆粒消失
        elif self.cid is not None:
            cv.delete(self.cid)
            self.cid = None

    # 定義爆炸的時間
    def expand(self):
        return self.age <= 1.2

    # 檢查顆粒在生命周內是否還存在
    def alive(self):
        return self.age <= self.lifespan

上面完成了一個通用的煙花顆粒類的實現，下面就開始煙花燃放的模擬循環過程：經過遞歸不斷循地在背景中產生新的煙花。

首先定義一個 simulate 模擬的函數，在函數中定了一些參數：

t：時間戳；
explode_points：煙花爆炸點列表，供後續更新使用；
num_explore：隨機的煙花數量；

而後在全部的煙花數量中循環建立全部的煙花顆粒類，固然在每次循環中顆粒類都須要設置必定的屬性參數，參數可能是隨機產生：

objects：存放全部的顆粒對象；
x_cordi，y_cordi：隨機產生煙花在背景中的x，y座標位置（50，550）；
speed：隨機產生顆粒移動速度（0.5，1.5）；
size：隨機產生顆粒大小（0.5，3）；
color：選擇顏色隨機列表中的顏色；
total_particles：隨機產生每一個煙花中全部顆粒的數量；

有了這些參數，咱們就能夠定義循環產生每一個顆粒對象了，並將每一個煙花的全部顆粒對象儲存在objects中。也就是說explore_points是列表中套列表，內層列表是每一個煙花的全部顆粒對象，外層列表是全部煙花。

全部的顆粒對象完成後，就開始對每一個顆粒的生命時間進行更新，且總時間設定在1.8秒之內。最後經過root遞歸使煙花能夠一直在背景中燃放。

def simulate(cv):
    t = time()
    explode_points = []
    wait_time = randint(10, 100)
    numb_explode = randint(6, 10)
    # 循環建立全部的煙花顆粒
    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秒內進行更新
    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
    # 經過遞歸持續不斷的在背景中添加新煙花
    root.after(wait_time, simulate, cv)

def close(*ignore):
    """中止模擬循環，關閉窗口"""
    global root
    root.quit()

以上代碼部分均與Tkinter無關，只是定義了顆粒對象以及模擬顆粒生命週期的全過程，下面將使用Tkinter完成最終的效果。

root：Tkinter類的對象；
cv：定義了Tkinter中背景畫布對象，其中height和width參數可根據實際進行調整；
image：打開的圖像對象，圖像將被做爲畫布中的背景，圖像可根據本身喜愛自行選擇；
photo：使用ImageTk定義了Tkinter中的圖像對象；

而後將在畫布對象上建立一個圖像（使用定義的photo對象做爲參數），最後調用Tkinter對象root進行持續不斷地simulate模擬過程。

if __name__ == '__main__':
    root = tk.Tk()
    cv = tk.Canvas(root, height=600, width=600)
    # 本身選擇一個好的圖像背景填充畫布
    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()