用Python记录一场2023的烟花

弹指间，2023已经到来，新的一年，祝大家新年快乐，阖家幸福呀~~~

好吧，进入正题，2023的到来，肯定少不了烟花吧（外面不让放炮，那咱们就用python放炮【DOGE】）

首先，需要的外置库：pygame，pymunk

导入

import pygame
from pygame.locals import *
import pymunk
from pymunk import pygame_util
import sys
import random as rd
import time
import math

然后写一个主程序类，对pygame进行初始化，设置屏幕宽高，设置标题，创建pymunk空间，然后设置空间的重力为（0，300），然后设置collision_persistence参数为0，表示没有碰撞，毕竟俩烟花也不会撞一起......然后设置烟花半径（可以自行修改），创建两个列表，用于存放烟花爆炸形成的火球和发射到天空中还没爆炸的烟花，创建一个colors列表，存放烟花的颜色

class Firework:
    def __init__(self):
        pygame.init()
        self.W,self.H=800,1000
        self.screen=pygame.display.set_mode((self.W,self.H))
        self.draw_options=pygame_util.DrawOptions(self.screen)
        pygame.display.set_caption("2023元旦烟花")
        self.space=pymunk.Space()
        self.space.gravity=(0,300)
        self.space.collision_persistence=0
        self.fireball_radius=2
        self.fire_radius=2
        self.fireballs=[]
        self.colors=[
            (255,0,0),(255,127,80),(255,140,0),(255,160,122),(240,128,128),(255,99,71),(255,69,0),
            (255,105,180),(255,20,147),(208,32,144),(176,48,96),(153,50,204),(255,48,48),
            (238,44,44),(205,38,38),(255,255,0),(255,215,0),(255,185,15),(238,201,0),
            (34,139,34),(46,139,87),(60,179,113),(0,255,127)
        ]
        self.fires=[]

接下来，进行事件监听，按下鼠标就可以创建火球

    def listen(self):
        for event in pygame.event.get():
            if event.type==QUIT:
                sys.exit()
            if event.type==MOUSEBUTTONDOWN:
                self.create_firework(x=pygame.mouse.get_pos()[0])

然后写个创建烟花的方法，首先要有个body，设置body_type为DYNAMIC，因为烟花是动态的。然后设置body的位置，x坐标为传参的x坐标，y坐标为屏幕最底部，接下来创建一个shape，形状为circle，body对应的fireball_body传进去就好了，然后设置radius（半径），设置shape的弹性（这个不设置也可以，没多大影响），将body和shape添加到空间中，用add添加，然后将烟花对应的shape对象、颜色、创建时间、爆炸前持续时间这四个参数归在一个列表，将这个列表添加到fireballs中，最后就是要赋予body冲击力了，使用apply_impulse_at_local_point方法

    def create_firework(self,x):
        fireball_body=pymunk.Body(mass=1,moment=100,body_type=pymunk.Body.DYNAMIC)
        fireball_body.position=x,self.H
        fireball_shape=pymunk.Circle(fireball_body,self.fireball_radius)
        fireball_shape.elasticity=0.5
        self.space.add(fireball_body,fireball_shape)
        self.fireballs.append([fireball_shape,rd.choice(self.colors),time.time(),rd.uniform(1,2.2)]) # shape,color,startTime,lastTime
        fireball_body.apply_impulse_at_local_point((0,rd.randint(-730,-500)),(0,0))

然后是draw的代码（比较多），先是填充背景为黑色，然后使用while循环遍历fireballs，将烟花绘制出来，检查是否到达了爆炸时间，如果已经到达爆炸时间，那么将这个火球从烟花的列表中删掉。接下来就要创建炸开来的火花，火花是向不同方向散开的，所以用for循环遍历一圈的度数，每隔10°就有一个，length是斜边长度，然后定义bias偏移量，因为火花散发力量和距离并不是固定的，所以每一次length都会浮动一点，但始终控制在25~100之间（maximum和minimum），因为apply_impulse_at_local_point发射出去时传参是x轴的力量和y轴的力量，所以要使用三角函数计算临边和对边的长度从而得到apply_impulse_at_local_point传参的数值，又因为我们遍历的是度数（degree），sin和cos计算的是弧度（radians），所以要先把度数通过math.radians转化为弧度，再传参到sin和cos中。计算出来之后，还是创建body和shape并设置一些基本的参数，添加到空间中，并添加到fires列表中，最后删除已爆炸的烟花，别忘了变量i需要减1。

上面是对未爆炸的烟花进行遍历，下面我们还需要对爆炸后形成的火花进行遍历，如果超出范围或已到达删除时间就进行删除的操作，逻辑差不多

draw的代码如下

     def draw(self):
        self.screen.fill((0,0,0))
        i=0
        while i<len(self.fireballs):
            fireball,color,startTime,lastTime=self.fireballs[i]
            pygame.draw.circle(self.screen,color,fireball.body.position,self.fireball_radius)
            nowTime=time.time()
            boomTime=startTime+lastTime
            if nowTime>boomTime:
                popball=self.fireballs.pop(i)
                length=50
                for degree in range(90,450,10):
                    bias=1
                    length+=rd.randint(-bias,bias)
                    maximum,minimum=100,25
                    if length>maximum:
                        length=maximum
                    elif length<minimum:
                        length=minimum
                    radians=math.radians(degree)
                    x_force=math.sin(radians)*length
                    y_force=math.cos(radians)*length
                    body=pymunk.Body(mass=1,moment=100,body_type=pymunk.Body.DYNAMIC)
                    body.position=popball[0].body.position
                    shape=pymunk.Circle(body,self.fire_radius)
                    self.space.add(body,shape)
                    self.fires.append([shape,popball[1],time.time(),rd.uniform(0.5,1.5)]) # shape,color,startTime,lastTime
                    body.apply_impulse_at_local_point((x_force,y_force),(0,0))
                self.space.remove(popball[0])
                i-=1
            i+=1
        i=0
        while i<len(self.fires):
            fire,color,startTime,lastTime=self.fires[i]
            pos=fire.body.position
            pygame.draw.circle(self.screen,color,pos,self.fire_radius)
            nowTime=time.time()
            deleteTime=startTime+lastTime
            if nowTime>deleteTime:
                self.fires.pop(i)
                self.space.remove(fire)
                i-=1
            elif pos[0]<0 or pos[0]>self.W or pos[1]>self.H:
                self.fires.pop(i)
                self.space.remove(fire)
                i-=1
            i+=1

写到这儿，我们的烟花就差不多完成了，最后写个run

    def run(self):
        clock=pygame.time.Clock()
        FPS=60
        while True:
            clock.tick(FPS)
            self.listen()
            self.draw()
            self.space.step(1/FPS)
            pygame.display.update()

运行

if __name__=="__main__":
    firework=Firework()
    firework.run()

这样就好啦！

最终代码：

import pygame
from pygame.locals import *
import pymunk
from pymunk import pygame_util
import sys
import random as rd
import time
import math

class Firework:
    def __init__(self):
        pygame.init()
        self.W,self.H=800,1000
        self.screen=pygame.display.set_mode((self.W,self.H))
        self.draw_options=pygame_util.DrawOptions(self.screen)
        pygame.display.set_caption("2023元旦烟花")
        self.space=pymunk.Space()
        self.space.gravity=(0,300)
        self.space.collision_persistence=0
        self.fireball_radius=2
        self.fire_radius=2
        self.fireballs=[]
        self.colors=[
            (255,0,0),(255,127,80),(255,140,0),(255,160,122),(240,128,128),(255,99,71),(255,69,0),
            (255,105,180),(255,20,147),(208,32,144),(176,48,96),(153,50,204),(255,48,48),
            (238,44,44),(205,38,38),(255,255,0),(255,215,0),(255,185,15),(238,201,0),
            (34,139,34),(46,139,87),(60,179,113),(0,255,127)
        ]
        self.fires=[]

    def listen(self):
        for event in pygame.event.get():
            if event.type==QUIT:
                sys.exit()
            if event.type==MOUSEBUTTONDOWN:
                self.create_firework(x=pygame.mouse.get_pos()[0])

    def create_firework(self,x):
        fireball_body=pymunk.Body(mass=1,moment=100,body_type=pymunk.Body.DYNAMIC)
        fireball_body.position=x,self.H
        fireball_shape=pymunk.Circle(fireball_body,self.fireball_radius)
        fireball_shape.elasticity=0.5
        self.space.add(fireball_body,fireball_shape)
        self.fireballs.append([fireball_shape,rd.choice(self.colors),time.time(),rd.uniform(1,2.2)]) # shape,color,startTime,lastTime
        fireball_body.apply_impulse_at_local_point((0,rd.randint(-730,-500)),(0,0))

    def draw(self):
        self.screen.fill((0,0,0))
        i=0
        while i<len(self.fireballs):
            fireball,color,startTime,lastTime=self.fireballs[i]
            pygame.draw.circle(self.screen,color,fireball.body.position,self.fireball_radius)
            nowTime=time.time()
            boomTime=startTime+lastTime
            if nowTime>boomTime:
                popball=self.fireballs.pop(i)
                length=50
                for degree in range(90,450,10):
                    bias=1
                    length+=rd.randint(-bias,bias)
                    maximum,minimum=100,25
                    if length>maximum:
                        length=maximum
                    elif length<minimum:
                        length=minimum
                    radians=math.radians(degree)
                    x_force=math.sin(radians)*length
                    y_force=math.cos(radians)*length
                    body=pymunk.Body(mass=1,moment=100,body_type=pymunk.Body.DYNAMIC)
                    body.position=popball[0].body.position
                    shape=pymunk.Circle(body,self.fire_radius)
                    self.space.add(body,shape)
                    self.fires.append([shape,popball[1],time.time(),rd.uniform(0.5,1.5)]) # shape,color,startTime,lastTime
                    body.apply_impulse_at_local_point((x_force,y_force),(0,0))
                self.space.remove(popball[0])
                i-=1
            i+=1
        i=0
        while i<len(self.fires):
            fire,color,startTime,lastTime=self.fires[i]
            pos=fire.body.position
            pygame.draw.circle(self.screen,color,pos,self.fire_radius)
            nowTime=time.time()
            deleteTime=startTime+lastTime
            if nowTime>deleteTime:
                self.fires.pop(i)
                self.space.remove(fire)
                i-=1
            elif pos[0]<0 or pos[0]>self.W or pos[1]>self.H:
                self.fires.pop(i)
                self.space.remove(fire)
                i-=1
            i+=1

    def run(self):
        clock=pygame.time.Clock()
        FPS=60
        while True:
            clock.tick(FPS)
            self.listen()
            self.draw()
            self.space.step(1/FPS)
            pygame.display.update()


if __name__=="__main__":
    firework=Firework()
    firework.run()

此时我仿佛听见你说：一直按鼠标手好酸啊！

那没事，我们改成自动就好啦！

只需要修改一部分内容就好

首先需要一个自定义事件（全局变量）

CREATE_FIREBALL=USEREVENT+1

run中while循环前添加这一行，用来启动事件循环，第二个参数是间隔时间，单位是毫秒，可以自己修改

pygame.time.set_timer(CREATE_FIREBALL,120)

将listen改成这样

    def listen(self):
        for event in pygame.event.get():
            if event.type==QUIT:
                sys.exit()
            if event.type==CREATE_FIREBALL:
                self.create_firework(x=rd.randint(0,self.W))

这样就大功告成啦！

手动放烟花和自动放烟花的完整代码，作者都已经放到GitHub啦！

https://github.com/LeaderLeLe/Firework2023

https://github.com/LeaderLeLe/Firework2023.git

喜欢的话就来个3连吧~~