作者：xiaoyu
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七夕禮物
一年一度的七夕節又到了，每年重複的過，花樣各種有，很多男同胞又開始發愁了，該準備點什麼呢？前一段時間非常火的電影 “西紅市首富” 突然給了我點靈感，男主全城放煙花俘獲了女主的芳心。沒錯！就是放煙花，而且要全城放。
可除了土豪，不是所有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。
下面是Python實現的禮花動態效果。
Tkinter和程式碼實現
這個動態效果是由 Tkinter庫來完成的，屬於Python的GUI程式設計部分。Python提供了多個圖形開發介面的庫，常用的有Tkinter，xwPython，Jython。Tkinter是Python的標準GUI庫，內建在Python中，不需要額外安裝，對於一些簡單的圖形介面可以輕鬆實現。
下面是七夕節煙花效果的程式碼實現，首先匯入所有需要的庫：
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Tkinter：最終的GUI實現；
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PIL：處理影像，在最後畫布背景中使用；
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time：處理時間，完成時間生命週期的更新迭代；
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random：隨機產生數字，定義燃放過程中的隨機變數；
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math：數學函式方法，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
複製程式碼然後定義一個通用的煙花顆粒的類（part），煙花顆粒的屬性如下：
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id：每個煙花中顆粒的標識；
-
x, y： 煙花的x，y軸；
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vx, vy：在x，y軸中顆粒的速度；
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total：每個煙花的顆粒數量；
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age：顆粒已經在背景度過的時間；
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color：顏色；
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cv：背景；
-
lifespan：顆粒將在背景持續多久；
然後在這個類中定義了煙花顆粒的一些類方法：
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update：通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；
# 設定重力引數
GRAVITY = 0.05
# 設定隨機的顏色列表
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
# 如果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
複製程式碼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迴圈過程：通過遞迴不斷循地在背景中產生新的煙花。
首先定義一個 simulate 模擬的函式，在函式中定了一些引數：
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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；
然後在所有的煙花數量中迴圈建立所有的煙花顆粒類，當然在每次迴圈中顆粒類都需要設定一定的屬性引數，引數多是隨機產生：
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objects：存放所有的顆粒物件；
-
x_cordi，y_cordi：隨機產生煙花在背景中的x，y座標位置（50，550）；
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speed：隨機產生顆粒移動速度（0.5，1.5）；
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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；
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total_particles：隨機產生每個煙花中所有顆粒的數量；
有了這些引數，我們就可以定義迴圈產生每個顆粒物件了，並將每個煙花的所有顆粒物件儲存在objects中。也就是說explore_points是列表中套列表，內層列表是每個煙花的所有顆粒物件，外層列表是所有煙花。
所有的顆粒物件完成後，就開始對每個顆粒的生命時間進行更新，且總時間設定在1.8秒以內。最後通過root遞迴使煙花可以一直在背景中燃放。
def simulate(cv):
t = time()
explode_points = []
wait_time = randint(10, 100)
numb_explode = randint(6, 10)
# 迴圈建立所有的煙花顆粒
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
# 通過遞迴持續不斷的在背景中新增新煙花
root.after(wait_time, simulate, cv)
def close(*ignore):
"""停止模擬迴圈，關閉視窗"""
global root
root.quit()
複製程式碼以上程式碼部分均與Tkinter無關，只是定義了顆粒物件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。
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root：Tkinter類的物件；
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cv：定義了Tkinter中背景畫布物件，其中height和width引數可根據實際進行調整；
-
image：開啟的影像物件，影像將被作為畫布中的背景，影像可根據自己喜好自行選擇；
-
photo：使用ImageTk定義了Tkinter中的影像物件；
然後將在畫布物件上建立一個影像（使用定義的photo物件作為引數），最後呼叫Tkinter物件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)
# 自己選擇一個好的影像背景填充畫布
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()
複製程式碼注意：背景圖片可根據自己的喜好進行更換，還不趕緊定製一個屬於自己的煙花秀？
七夕總結
以上便是博主給大家的七夕節禮物了，程式碼不到100行，但卻完成了一個超炫的GUI效果。完整程式碼可在公眾號後臺回覆 “七夕” 獲取，最後祝大家七夕節快樂。
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