如何用c语言编写动态烟花

介绍

烟花是每年传统节日和庆祝场合如春节、新年、独立日等必不可少的夜空之美。在这篇文章中，我们将介绍如何用C语言编写动态烟花。

原理

烟花是由爆炸产生的颜色及形状多变的光芒，因此，让烟花显得生动且逼真，需要实现以下两个方面：

烟花运动

不同形状的烟花，其爆炸位置和形式也各不相同。为模拟烟花爆炸的形式，我们需要让小圆点在不同的位置移动，并且这些点需要有不同的速度。

颜色的变化

颜色是烟花的一个重要属性。在烟花爆炸的过程中，颜色随时间变化。因此，我们需要实现一种颜色过渡的技术，使得颜色以渐进的方式从一个颜色过渡到另一个颜色。

实现步骤

1.初始化

为了让烟花看起来更加立体，我们需要在背景上绘制烟花。在这里，我们可以使用SDL库来完成绘图操作。

// 初始化SDL库
SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO);
// 创建窗口
SDL_Window* window = SDL_CreateWindow("Fireworks Show",
    SDL_WINDOWPOS_CENTERED, SDL_WINDOWPOS_CENTERED, SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, SDL_WINDOW_SHOWN);
// 创建渲染器
SDL_Renderer* renderer = SDL_CreateRenderer(window, -1, 0);
// 初始化随机数种子
srand(SDL_GetTicks());
// 初始化烟花的位置和速度
for (int i = 0; i < MAX_FIREWORKS; i++)
{
    fireworks[i].active = false;
}

2.烟花发射

我们需要在随机的时间发射烟花。一个烟花发射的周期包括以下几个阶段：

起点

升空

爆炸

碎片

烟花发射的一般过程是：一个小球在起始位置开始运动，在一定高度上突然爆炸形成一个花朵图案，并且炸开的每个点都会向四周以一定的速度扩散。为了实现这个过程，我们需要写一个烟花发射器函数。

void launchFirework()
{
    // 寻找一个未使用的烟花
    int i = 0;
    for (; i < MAX_FIREWORKS; i++) 
    {
        if (!fireworks[i].active) 
        {
            break;
        }
    }
    // 如果没有可以用的烟花，则不执行任何操作
    if (i == MAX_FIREWORKS)
    {
        return;
    }
    // 步骤1：起点
    fireworks[i].active = true;
    fireworks[i].pos.x = rand() % SCREEN_WIDTH;
    fireworks[i].pos.y = SCREEN_HEIGHT - 10;
    fireworks[i].vel.y = rand() % (int)(SCREEN_HEIGHT * 0.3) - SCREEN_HEIGHT * 0.5;
    fireworks[i].vel.x = rand() % (int)(SCREEN_WIDTH * 0.2) - SCREEN_WIDTH * 0.1;
    // 步骤2：升空
    while (fireworks[i].pos.y > SCREEN_HEIGHT * 0.3)
    {
        fireworks[i].pos.x += fireworks[i].vel.x / TICK_RATE;
        fireworks[i].pos.y += fireworks[i].vel.y / TICK_RATE;
        fireworks[i].vel.y += GRAVITY / TICK_RATE;
    }
    // 步骤3：爆炸
    int particles = rand() % 100 + 50;
    for (int j = 0; j < particles; j++)
    {
        FireworkSpark spark;
        spark.active = true;
        spark.pos = fireworks[i].pos;
        float angle = (2 * PI * j) / particles;
        float speed = rand() % 400 + 200;
        spark.vel.x = speed * cos(angle);
        spark.vel.y = speed * sin(angle);
        spark.color.r = rand() % 255;
        spark.color.g = rand() % 255;
        spark.color.b = rand() % 255;
        spark.color.a = 255;
        fireworks[i].sparks.push_back(spark);
    }
    // 步骤4：碎片
    fireworks[i].active = false;
} 

3.烟花绘制

在烟花发射的时候，我们需要对烟花的位置进行更新，并且绘制出相应的图案。

void updateFirework(Firework &firework)
{
    if (firework.active)
    {
        // 更新烟花的位置
        for (int i = 0; i < firework.sparks.size(); i++)
        {
            firework.sparks[i].pos.x += firework.sparks[i].vel.x / TICK_RATE;
            firework.sparks[i].pos.y += firework.sparks[i].vel.y / TICK_RATE;
            firework.sparks[i].vel.y += GRAVITY / TICK_RATE;
        }
    }
    else
    {
        launchFirework();
    }
}
void drawFirework(Firework &firework)
{
    if (firework.active)
    {
        int x = (int)firework.pos.x;
        int y = (int)firework.pos.y;
        // 绘制烟花粒子
        for (int i = 0; i < firework.sparks.size(); i++)
        {
            int px = (int)firework.sparks[i].pos.x;
            int py = (int)firework.sparks[i].pos.y;
            SDL_SetRenderDrawColor(renderer, firework.sparks[i].color.r, firework.sparks[i].color.g, firework.sparks[i].color.b, firework.sparks[i].color.a);
            SDL_RenderDrawLine(renderer, x, y, px, py);
        }
    }
}

4.烟花效果

烟花的爆炸效果可以通过改变其颜色来实现。我们可以使用颜色过渡技术来模拟爆炸的过程。

void updateSpark(FireworkSpark &spark)
{
    if (spark.active)
    {
        // 更新粒子的颜色
        spark.color.a -= ALPHA_STEP;
        if (spark.color.a <= 0)
        {
            spark.active = false;
        }
    }
}
void drawSpark(FireworkSpark &spark)
{
    if (spark.active)
    {
        int x = (int)spark.pos.x;
        int y = (int)spark.pos.y;
        SDL_SetRenderDrawColor(renderer, spark.color.r, spark.color.g, spark.color.b, spark.color.a);
        SDL_RenderDrawPoint(renderer, x, y);
    }
}

总结

通过这篇文章，我们学习了如何使用C语言编写动态烟花。通过实现烟花发射、更新、绘制以及效果等方法，我们可以实现一个很棒的烟花效果。我们希望这篇文章能够帮助您了解如何使用C语言实现这个酷炫的效果，并且希望您能够尝试自己编写一个独特的烟花。