快到春节了，用 Python 实现一场烟花秀
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。