基于C++的爱心代码实现

#include<graphics.h> #include<conio.h> #include<time.h> #include<math.h> #include<stdlib.h> //爱心点结构体 struct Point { double x, y; //坐标 COLORREF color; //颜色 }; //颜色数组 COLORREF colors[7] = { RGB(255,32,83),RGB(252,222,250) ,RGB(255,0,0) ,RGB(255,0,0) ,RGB(255,2,2) ,RGB(255,0,8) ,RGB(255,5,5) }; //COLORREF colors[7] = { RGB(55,132,83),RGB(252,222,250) ,RGB(25,120,130) ,RGB(25,230,40) ,RGB(25,24,112) ,RGB(255,230,128) ,RGB(25,5,215) }; const int xScreen = 1200; //屏幕宽度 const int yScreen = 800; //屏幕高度 const double PI = 3.1426535159; //圆周率 const double e = 2.71828; //自然数e const double averag_distance = 0.162; //弧度以0.01增长时，原始参数方程每个点的平均距离 const int quantity = 506; //一个完整爱心所需点的数量 const int circles = 210; //组成爱心主体的爱心个数（每个爱心会乘以不同系数） const int frames = 20; //爱心扩张一次的帧数 Point origin_points[quantity]; //创建一个保存原始爱心数据的数组 Point points[circles * quantity]; //创建一个保存所有爱心数据的数组 IMAGE images[frames]; //创建图片数组 //坐标转换函数 double screen_x(double x) { x += xScreen / 2; return x; } //坐标转换函数 double screen_y(double y) { y = -y + yScreen / 2; return y; } //创建x1-x2的随机数的函数 int creat_random(int x1, int x2) { if (x2 > x1) return rand() % (x2 - x1 + 1) + x1; else return 0; } //创建爱心扩张一次的全部数据，并绘制成20张图片保存 // 1 用参数方程计算出一个爱心的所有坐标并保存在 origin_points 中 // 2 重复对 origin_points 的所有坐标乘上不同的系数获得一个完整的爱心坐标数据，并保存在 points 中 // 3 通过一些数学逻辑计算 points 中所有点扩张后的坐标并绘制，并覆盖掉原来的数据（循环20次） // 4 计算圆的外层那些闪动的点，不保存这些点的数据（循环20次） void creat_data() { int index = 0; //保存相邻的坐标信息以便用于计算距离 double x1 = 0, y1 = 0, x2 = 0, y2 = 0; for (double radian = 0.1; radian <= 2 * PI; radian += 0.005) { //爱心的参数方程 x2 = 16 * pow(sin(radian), 3); y2 = 13 * cos(radian) - 5 * cos(2 * radian) - 2 * cos(3 * radian) - cos(4 * radian); //计算两点之间的距离 开根号（(x1-x2)平方 + （y1-y1）平方） double distance = sqrt(pow(x2 - x1, 2) + pow(y2 - y1, 2)); //只有当两点之间的距离大于平均距离才保存这个点，否则跳过这个点 if (distance > averag_distance) { //x1和y1保留当前数据 //x2和y2将在下一次迭代获得下一个点的坐标 x1 = x2, y1 = y2; origin_points[index].x = x2; origin_points[index++].y = y2; } } index = 0; for (double size = 0.1; size <= 20; size += 0.1) { //用sigmoid函数计算当前系数的成功概率 //用个例子说明一下，假设有100个点成功概率为 90%，那么就可能会有90个点经过筛选保留下来 // 假设有100个点成功概率为 20%，那么就可能会有20个点经过筛选保留下来 double success_p = 1 / (1 + pow(e, 8 - size / 2)); //遍历所有原始数据 for (int i = 0; i < quantity; ++i) { //用概率进行筛选 if (success_p > creat_random(0, 100) / 100.0) { //从颜色数组随机获得一个颜色 points[index].color = colors[creat_random(0, 6)]; //对原始数据乘上系数保存在points中 points[index].x = size * origin_points[i].x + creat_random(-4, 4); points[index++].y = size * origin_points[i].y + creat_random(-4, 4); } } } //index当前值就是points中保存了结构体的数量 int points_size = index; for (int frame = 0; frame < frames; ++frame) { //初始化每张图片宽xScreen，高yScreen images[frame] = IMAGE(xScreen, yScreen); //把第frame张图像设为当前工作图片 SetWorkingImage(&images[frame]); //计算爱心跳动的坐标 for (index = 0; index < points_size; ++index) { double x = points[index].x, y = points[index].y; //把当前值赋值给x和y double distance = sqrt(pow(x, 2) + pow(y, 2)); //计算当前点与原点的距离 double diatance_increase = -0.0009 * distance * distance + 0.35714 * distance + 5; //把当前距离代入方程获得该点的增长距离 //根据增长距离计算x轴方向的增长距离 x_increase = diatance_increase * cos（当前角度） //cos（当前角度）= x / distance double x_increase = diatance_increase * x / distance / frames; //根据增长距离计算x轴方向的增长距离 x_increase = diatance_increase * sin（当前角度） //sin（当前角度）= y / distance double y_increase = diatance_increase * y / distance / frames; //因为以上计算得到的是一整个过程的增长距离，而整个过程持续20帧，因此要除20 //用新的数据覆盖原来的数据 points[index].x += x_increase; points[index].y += y_increase; //提取当前点的颜色设置为绘画颜色 setfillcolor(points[index].color); //注意，因为以上所有坐标是基于数学坐标的 //因此绘制到屏幕是就要转换为屏幕坐标 solidcircle(screen_x(points[index].x), screen_y(points[index].y), 1); } //产生外围闪动的点 for (double size = 17; size < 23; size += 0.3) { for (index = 0; index < quantity; ++index) { //当系数大于等于20，通过概率为百分之四十，当系数小于20，通过概率为百分之五 //20作为关键值是因为爱心主体的最大系数就是20 if ((creat_random(0, 100) / 100.0 > 0.6 && size >= 20) || (size < 20 && creat_random(0, 100) / 100.0 > 0.95)) { double x, y; if (size >= 20) { //用frame的平方的正负值作为上下限并加减15产生随机数 //用frame的平方的好处是frame越大，外围闪动的点运动范围越大 x = origin_points[index].x * size + creat_random(-frame * frame / 5 - 15, frame * frame / 5 + 15); y = origin_points[index].y * size + creat_random(-frame * frame / 5 - 15, frame * frame / 5 + 15); } else { //对于系数小于20的处理与爱心点一样 x = origin_points[index].x * size + creat_random(-5, 5); y = origin_points[index].y * size + creat_random(-5, 5); } //随机获取颜色并设置为当前绘图颜色 setfillcolor(colors[creat_random(0, 6)]); //把数学坐标转换为屏幕坐标再进行绘制 solidcircle(screen_x(x), screen_y(y), 1); //需要注意的是，我并没有保存这些点，因为这些点不需要前一帧的坐标数据 //只需要当前系数就可绘制出来，因此没 必要保存 } } } } } int main() { initgraph(xScreen, yScreen); //创建屏幕 BeginBatchDraw(); //开始批量绘图 srand(time(0)); //初始化随机种子 creat_data(); //调用函数产生20张图片 SetWorkingImage(); //调用函数把工作图像恢复为窗口，没有添加参数默认为窗口 //因为接下是用窗口播放图片，因此要把绘图效果设置为窗口 bool extend = true, shrink = false; for (int frame = 0; !_kbhit();) //退出条件为检测到按键信息 { putimage(0, 0, &images[frame]); //播放第frame张图片 FlushBatchDraw(); //刷新批量绘图 Sleep(20); //延时20毫秒 cleardevice(); //清除屏幕，用来播放下一帧图片 //注意 creat data 产生的只是爱心扩张的20张图片，并没有产生爱心收缩的图片 //但是把扩张的图片倒着播放就产生的收缩的效果 //所以下面这个 if else 语句就是决定图片是正常播放还是倒着播放 if (extend) //扩张时， ++frame，正常播放 frame == 19 ? (shrink = true, extend = false) : ++frame; else //收缩时， --frame，倒着播放 frame == 0 ? (shrink = false, extend = true) : --frame; } EndBatchDraw(); //关闭批量绘图 closegraph(); //关闭绘图窗口 return 0; //结束程序 }