使用Python的turtle模块实现简单的烟花效果-编程知识

使用Python的turtle模块实现简单的烟花效果

import turtle
import random
import math# 设置窗口大小
width, height = 800, 600
screen = turtle.Screen()
screen.title("Fireworks Explosion")
screen.bgcolor("black")
screen.setup(width, height)# 定义烟花粒子类
class Particle(turtle.Turtle):def __init__(self, x, y, color):super().__init__()self.penup()self.goto(x, y)self.color(color)self.shape("circle")self.shapesize(0.2)  # 粒子大小self.angle = random.uniform(0, 2 * math.pi)self.speed = random.uniform(2, 5)self.setheading(self.angle * 180 / math.pi)self.showturtle()def move(self):self.speed *= 0.97  # 添加速度衰减效果x, y = self.position()self.goto(x + self.speed * math.cos(self.angle), y + self.speed * math.sin(self.angle))def create_firework_explosion():explosion_color = random.choice(colors)x = 0  # 将烟花放在屏幕中央的水平位置y = 0  # 将烟花放在屏幕中央的垂直位置for _ in range(100):particles.append(Particle(x, y, explosion_color))# 主循环
particles = []
colors = ["red", "green", "blue", "yellow", "purple", "cyan"]
screen.tracer(0)  # 关闭自动更新屏幕while True:# 产生新的烟花爆炸if random.random() < 0.02:create_firework_explosion()# 更新烟花粒子位置for particle in particles:particle.move()# 移除离开屏幕的烟花粒子particles = [particle for particle in particles if -width//2 <= particle.xcor() <= width//2 and -height//2 <= particle.ycor() <= height//2]screen.update()  # 手动更新屏幕显示turtle.delay(10)  # 控制更新速度

注意，在turtle中，每个Particle实例都是一个turtle.Turtle()对象，这可能会在生成大量粒子时导致程序变慢。此外，由于turtle的事件循环机制，这个程序缺少一个简单的退出机制，可能需要添加一个按钮或者监听某个键盘事件来退出程序。

上述代码提供了一个基本框架，展示了如何使用turtle模块来模拟烟花效果。

要优化使用turtle模块的烟花效果代码，我们可以采取以下策略：

减少每次爆炸生成的粒子数量以提高性能。
使用ontimer方法代替死循环来控制动画的更新，这样可以避免程序无响应。
添加一个退出机制，让用户可以通过点击窗口来退出程序。

优化后代码：

import turtle
import random
import math# 设置窗口大小
width, height = 800, 600
screen = turtle.Screen()
screen.title("Fireworks Explosion")
screen.bgcolor("black")
screen.setup(width, height)# 定义烟花粒子类
class Particle(turtle.Turtle):def __init__(self, x, y, color):super().__init__()self.hideturtle()self.penup()self.goto(x, y)self.color(color)self.shape("circle")self.shapesize(0.2)  # 粒子大小self.angle = random.uniform(0, 2 * math.pi)self.speed = random.uniform(2, 5)self.setheading(self.angle * 180 / math.pi)self.showturtle()def move(self):self.speed *= 0.97  # 添加速度衰减效果x, y = self.position()self.goto(x + self.speed * math.cos(self.angle), y + self.speed * math.sin(self.angle))def create_firework_explosion():explosion_color = random.choice(colors)x = 0  # 将烟花放在屏幕中央的水平位置y = 0  # 将烟花放在屏幕中央的垂直位置for _ in range(50):  # 减少粒子数量以提高性能particles.append(Particle(x, y, explosion_color))update_fireworks()def update_fireworks():global particlesscreen.update()  # 手动更新屏幕显示# 更新烟花粒子位置for particle in particles:particle.move()# 移除离开屏幕的烟花粒子particles = [particle for particle in particles if -width//2 <= particle.xcor() <= width//2 and -height//2 <= particle.ycor() <= height//2]# 产生新的烟花爆炸if random.random() < 0.05:  # 调整概率以控制爆炸频率create_firework_explosion()else:screen.ontimer(update_fireworks, 50)  # 使用ontimer来递归调用更新函数def exit_program(x, y):screen.bye()# 主逻辑
particles = []
colors = ["red", "green", "blue", "yellow", "purple", "cyan"]
screen.tracer(0)  # 关闭自动更新屏幕screen.onclick(exit_program)  # 点击窗口时退出程序update_fireworks()  # 开始更新烟花turtle.done()

上述代码通过减少每次爆炸生成的粒子数量来提高性能，并且使用screen.ontimer(update_fireworks, 50)代替了死循环来控制动画的更新。

这样做不仅提高了程序的响应性，也使得通过点击窗口就可以退出程序了。

注意，虽然这些优化可以提高程序的表现，但是当屏幕上有大量粒子时，turtle模块的性能限制可能仍然会导致动画变得不够流畅。进一步的优化可能需要减少动画复杂度或者考虑使用其他更适合动画制作的库，比如Pygame。