Python 烟花展示：使用 Pygame 创建绚丽的夜空

在Python中，使用pygame库可以轻松地创建图形和动画效果，非常适合制作各种游戏和视觉展示。今天，我们将一起探索如何使用pygame来制作一个简单的烟花展示程序。这个程序将模拟烟花在夜空中绽放的壮丽景象，通过随机生成的粒子来模拟烟花的爆炸效果。

准备工作

首先，确保你已经安装了pygame库。如果还没有安装，可以通过pip命令来安装：

pip install pygame

导入必要的库

import pygame  # 导入pygame库，用于处理图形和事件  
import random  # 导入random库，用于生成随机数  
import math  # 导入math库，用于数学运算  
import sys  # 导入sys库，用于控制程序的退出

初始化pygame和设置窗口

# 初始化pygame  
pygame.init()  
  
# 设置窗口  
WIDTH, HEIGHT = 640, 480  # 设置窗口的宽度和高度  
screen = pygame.display.set_mode((WIDTH, HEIGHT))  # 创建一个窗口对象  
pygame.display.set_caption('Python 烟花展示')  # 设置窗口的标题

定义颜色和粒子类

# 定义新的颜色列表，并打乱它  
COLORS = [(255, 165, 0), (128, 0, 128), (0, 255, 127), (255, 140, 0), (0, 191, 255), (255, 32, 128), (64, 224, 208)]  
random.shuffle(COLORS)  
  
# 定义粒子类  
class Particle:  
    def __init__(self, x, y, dx, dy, color, size=3, alpha=255):  
        self.x = x  # 粒子的x坐标  
        self.y = y  # 粒子的y坐标  
        self.dx = dx  # 粒子在x方向上的速度  
        self.dy = dy  # 粒子在y方向上的速度  
        self.color = color  # 粒子的颜色（RGB格式）  
        self.size = size  # 粒子的大小  
        self.alpha = alpha  # 粒子的透明度  
  
    def update(self):  
        self.x += self.dx  # 更新粒子的x坐标  
        self.y += self.dy  # 更新粒子的y坐标  
        self.dy += 0.1  # 粒子受到重力的影响，y方向速度增加  
        self.alpha -= 5  # 粒子的透明度逐渐降低  
  
    def draw(self, surface):  
        # 注意：pygame的draw函数不支持直接的RGBA颜色，所以这里仅使用RGB并忽略alpha值，通过透明度处理实现淡出效果  
        pygame.draw.circle(surface, (self.color[0], self.color[1], self.color[2]), (int(self.x), int(self.y)), self.size)

定义烟花类

# 定义烟花类  
class Firework:  
    def __init__(self, x, y, color, particle_count=50):  
        self.x = x  # 烟花的x坐标  
        self.y = y  # 烟花的y坐标  
        self.color = color  # 烟花的颜色  
        self.particles = [self.create_particle() for _ in range(particle_count)]  # 初始化烟花的粒子列表  
  
    def create_particle(self):  
        angle = random.uniform(0, 2 * math.pi)  # 随机生成一个角度  
        speed = random.uniform(1, 6)  # 随机生成一个速度  
        dx = speed * math.cos(angle)  # 计算x方向上的速度分量  
        dy = speed * math.sin(angle)  # 计算y方向上的速度分量  
        size = random.randint(2, 6)  # 随机生成粒子的大小  
        return Particle(self.x, self.y, dx, dy, self.color, size)  
  
    def update(self):  
        self.particles = [p for p in self.particles if p.alpha > 0]  # 过滤出仍然可见的粒子  
        for particle in self.particles:  
            particle.update()  # 更新每个粒子的状态  
  
    def draw(self):  
        for particle in self.particles:  
            particle.draw(screen)  # 将粒子绘制到屏幕上

主循环和烟花生成

# 烟花列表  
fireworks = []  
  
# 主循环  
clock = pygame.time.Clock()  
running = True  
while running:  
    for event in pygame.event.get():  
        if event.type == pygame.QUIT:  
            running = False  
  
    screen.fill((0, 0, 0))  # 清屏  
    if random.random() < 0.05:  # 以较低的概率生成新的烟花  
        x = random.randint(0, WIDTH)  
        y = random.randint(HEIGHT // 2, HEIGHT)  
        color = random.choice(COLORS)  
        fireworks.append(Firework(x, y, color, particle_count=random.randint(30, 70)))  
  
    for firework in fireworks[:]:  # 遍历烟花列表的副本  
        firework.update()  
        if not firework.particles:  
            fireworks.remove(firework)  
        firework.draw()  
  
    pygame.display.flip()  # 更新屏幕  
    clock.tick(60)  # 设置帧率为60帧/秒  
  
pygame.quit()  # 退出pygame  
sys.exit()  # 退出程序

完整代码

import pygame  # 导入pygame库，用于处理图形和事件  
import random  # 导入random库，用于生成随机数  
import math  # 导入math库，用于数学运算  
import sys  # 导入sys库，用于控制程序的退出  
  
# 初始化pygame  
pygame.init()  # 初始化pygame模块，为使用pygame功能做准备  
  
# 设置窗口  
WIDTH, HEIGHT = 640, 480  # 设置窗口的宽度和高度  
screen = pygame.display.set_mode((WIDTH, HEIGHT))  # 创建一个窗口对象  
pygame.display.set_caption('Python 烟花展示')  # 设置窗口的标题  
  
# 定义新的颜色列表，并打乱它  
COLORS = [(255, 165, 0), (128, 0, 128), (0, 255, 127), (255, 140, 0), (0, 191, 255), (255, 32, 128), (64, 224, 208)]  
random.shuffle(COLORS)  # 使用random.shuffle函数打乱颜色列表  
  
# 定义粒子类  
class Particle:  
    def __init__(self, x, y, dx, dy, color, size=3, alpha=255):  
        """初始化粒子对象，包括位置、速度、颜色、大小和透明度"""  
        self.x = x  # 粒子的x坐标  
        self.y = y  # 粒子的y坐标  
        self.dx = dx  # 粒子在x方向上的速度  
        self.dy = dy  # 粒子在y方向上的速度  
        self.color = color  # 粒子的颜色（RGBA格式，但这里只使用RGB）  
        self.size = size  # 粒子的大小  
        self.alpha = alpha  # 粒子的透明度  
  
    def update(self):  
        """更新粒子的位置和透明度"""  
        self.x += self.dx  # 更新粒子的x坐标  
        self.y += self.dy  # 更新粒子的y坐标  
        self.dy += 0.1  # 粒子受到重力的影响，y方向速度增加  
        self.alpha -= 5  # 粒子的透明度逐渐降低  
  
    def draw(self, surface):  
        """绘制粒子到指定的表面上，考虑透明度"""  
        # 注意：pygame的draw函数不支持直接的RGBA颜色，所以这里仅使用RGB并忽略alpha值，通过透明度处理实现淡出效果  
        pygame.draw.circle(surface, (self.color[0], self.color[1], self.color[2]), (int(self.x), int(self.y)), self.size)  
  
# 定义烟花类  
class Firework:  
    def __init__(self, x, y, color, particle_count=50):  
        """初始化烟花对象，包括位置、颜色、粒子数量，并创建初始粒子"""  
        self.x = x  # 烟花的x坐标  
        self.y = y  # 烟花的y坐标  
        self.color = color  # 烟花的颜色  
        self.particles = [self.create_particle() for _ in range(particle_count)]  # 初始化烟花的粒子列表  
  
    def create_particle(self):  
        """创建一个新的粒子，随机确定其初始速度和方向"""  
        angle = random.uniform(0, 2 * math.pi)  # 随机生成一个角度  
        speed = random.uniform(1, 6)  # 随机生成一个速度  
        dx = speed * math.cos(angle)  # 计算x方向上的速度分量  
        dy = speed * math.sin(angle)  # 计算y方向上的速度分量  
        size = random.randint(2, 6)  # 随机生成粒子的大小  
        return Particle(self.x, self.y, dx, dy, self.color, size)  
  
    def update(self):  
        """更新烟花的所有粒子，并移除已经完全透明的粒子"""  
        self.particles = [p for p in self.particles if p.alpha > 0]  # 过滤出仍然可见的粒子  
        for particle in self.particles:  
            particle.update()  # 更新每个粒子的状态  
  
    def draw(self):  
        """绘制烟花的所有粒子"""  
        for particle in self.particles:  
            particle.draw(screen)  # 将粒子绘制到屏幕上  
  
# 烟花列表  
fireworks = []  
  
# 主循环  
clock = pygame.time.Clock()  # 创建一个Clock对象用于控制帧率  
running = True  # 控制主循环的标志位  
while running:  
    for event in pygame.event.get():  # 遍历所有事件  
        if event.type == pygame.QUIT:  # 如果事件是关闭窗口  
            running = False  # 退出主循环  
  
    screen.fill((0, 0, 0))  # 用黑色填充整个屏幕，清屏  
    if random.random() < 0.05:  # 以较低的概率生成新的烟花  
        x = random.randint(0, WIDTH)  # 随机生成烟花的x坐标  
        y = random.randint(HEIGHT // 2, HEIGHT)  # 随机生成烟花的y坐标（从屏幕中间偏上到顶部）  
        color = random.choice(COLORS)  # 从打乱后的颜色列表中随机选择一个颜色  
        fireworks.append(Firework(x, y, color, particle_count=random.randint(30, 70)))  # 创建一个新的烟花对象并添加到列表中  
  
    for firework in fireworks[:]:  # 遍历烟花列表的副本（避免在迭代过程中修改列表）  
        firework.update()  # 更新烟花的状态  
        if not firework.particles:  # 如果烟花的粒子列表为空（即所有粒子都已消失）  
            fireworks.remove(firework)  # 从列表中移除该烟花  
        firework.draw()  # 绘制烟花  
  
    pygame.display.flip()  # 更新整个屏幕的内容  
    clock.tick(60)  # 设置帧率为60帧/秒  
  
pygame.quit()  # 退出pygame  
sys.exit()  # 退出程序

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