C/C++跳動的愛心

系列文章

序號	直達鏈接
1	C/C++李峋同款跳動的愛心
2	C/C++跳動的愛心
3	C/C++經典愛心
4	C/C++滿屏飄字
5	C/C++大雪紛飛
6	C/C++炫酷煙花
7	C/C++黑客帝國同款字母雨
8	C/C++櫻花樹
9	C/C++奧特曼
10	C/C++精美圣誕樹
11	C/C++俄羅斯方塊小游戲
12	C/C++貪吃蛇小游戲
13	C/C++孤單又燦爛的神
14	C/C++閃爍的愛心
15	C/C++哆啦A夢
16	C/C++簡單圣誕樹
17	C/C++小宇宙
18	C/C++冰墩墩
19	C/C++七彩花朵
20	C/C++玫瑰花
21	C/C++小豬佩奇
22	C/C++簡易愛心
23	C/C++流星雨
24	C/C++2048小游戲
25	C/C++愛心圣誕樹
26	C/C++文字跑馬燈
27	C/C++教師工作量管理系統
28	C/C++滿天繁星
29	C/C++漂浮愛心
30	C/C++五子棋小游戲
31	C/C++球球大作戰小游戲
32	C/C++走迷宮小游戲
33	C/C++粉色愛心
34	C/C++跨年煙花
35	C/C++棕色小熊
36	C/C++粉色動態愛心
37	C/C++新春煙花
敬請期待……

寫在前面

C/C++語言實現李峋同款跳動的愛心完整代碼。

首先，我們需要知道C++作為一種高級編程語言，擁有強大的功能和靈活的語法，非常適合用來制作各種有趣的動畫效果。而跳動的愛心，正是一種既簡單又富有創意的動畫效果，非常適合用來作為編程初學者的練習項目。要實現這個效果，我們需要用到C++的圖形庫和定時器功能。圖形庫可以幫助我們在控制臺或窗口中繪制出愛心的形狀，而定時器則可以讓愛心以一定的頻率跳動起來。

技術需求

圖形庫（Graphics Library）：使用 graphics.h 提供的圖形功能來繪制點、圓形、文字等圖形元素。通過 setfillcolor、solidcircle、outtextxy 等函數來控制圖形的顏色、形狀和位置。
數學運算與公式：代碼使用了數學公式生成心形曲線的點坐標。特別是通過 sin 和 cos 函數，結合參數方程繪制心形曲線。同時使用了距離計算公式 sqrt(pow(x, 2) + pow(y, 2)) 來處理點之間的關系。
隨機數生成：通過 rand() 函數生成隨機數，用于隨機化圖形的顏色、大小、位置等，使得動畫效果更具動感和變化性。隨機數還被用來控制每個點是否生成。
動畫生成：通過逐幀生成圖像，利用 saveimage 和 loadimage 函數保存并加載每一幀圖像，實現動畫效果。每幀的點位置隨著時間變化，形成動態效果。
圖像處理：利用 setorigin、setaspectratio 等函數調整圖形坐標系，使得圖形能適應不同的屏幕分辨率和顯示效果。
文本繪制：使用 outtextxy 函數將文本繪制到圖形上，這里用來顯示"我愛你"等信息，增強圖形的表現力。
內存與性能管理：通過存儲每一幀的圖像，使用 images[frame] 數組來管理圖像數據，確保每一幀能夠被獨立處理和保存。

環境搭建

環境：C/C++

軟件：Visual Studio 2022

安裝教程：C語言環境搭建教程（Visual Studio）

1. EasyX是什么

EasyX是一個專為C++初學者和愛好者設計的圖形庫。該庫以簡潔易用、功能實用為宗旨，通過封裝Windows GDI接口，極大降低了C++編程中圖形界面設計的復雜度，使得用戶能夠快速上手并實現各類圖形圖像處理任務。

EasyX提供了一系列豐富的API函數，涵蓋了繪制基本圖形（如線段、圓形、矩形等）、填充圖形、顯示文本、加載與保存圖片、顏色設置以及鼠標鍵盤事件處理等功能。通過簡單的函數調用，開發者可以高效地進行2D圖形繪制和交互式程序設計。

總的來說，EasyX以其友好的學習曲線和高效的圖形處理能力，極大地激發了C++初學者對計算機圖形學的興趣，是廣大編程入門者和教育領域廣泛采用的一款圖形庫工具。

2. 下載安裝EasyX

1.進入EasyX官網，點擊下載按鈕開始下載

2.下載完成后進入下載目錄，雙擊.exe文件無腦安裝即可

接下來，讓我們一步步來實現這個跳動的愛心。首先，我們需要通過一系列的數學公式來定義愛心的形狀，比如使用參數方程來描述愛心的輪廓。然后，我們可以使用C++的圖形庫來繪制出這個形狀。當繪制好愛心后，就要想辦法讓它跳動起來了，這里我們可以使用C++的定時器功能，設置一個合適的時間間隔，讓愛心在每個時間間隔內改變位置或大小，從而產生跳動的效果。

完整代碼

#include <graphics.h>
#include <conio.h>
#include <ctime>
#include <cmath>
#include <cstdlib>struct Point {double x, y;COLORREF color;
};const int MAX_POINTS = 256;
const COLORREF colors[MAX_POINTS] = {RGB(255, 192, 203), // 淺粉色 (Light Pink)RGB(255, 182, 193), // 淡粉紅 (LightPink)RGB(255, 105, 180), // 熱粉紅 (HotPink)RGB(255, 20, 147),  // 深粉色 (DeepPink)RGB(219, 112, 147), // 濃粉紅 (PaleVioletRed)RGB(255, 174, 185), // 淺玫瑰紅 (LightPink)RGB(255, 0, 144)    // 紫紅色 (Crimson)
};
const int xScreen = GetSystemMetrics(SM_CXSCREEN);
const int yScreen = GetSystemMetrics(SM_CYSCREEN) - 100;
const double PI = 3.14159265359;
const double E = 2.71828;
const double AVG_DISTANCE = 0.162;
const int NUM_ORIGIN_POINTS = 506;
const int NUM_CIRCLES = 210;
const int NUM_FRAMES = 20;
const int COLOR_RANGE = 6;Point origin_points[NUM_ORIGIN_POINTS];
Point points[NUM_CIRCLES * NUM_ORIGIN_POINTS];
IMAGE images[NUM_FRAMES];int create_random(int min, int max) {return rand() % (max - min + 1) + min;
}void create_data() {int index = 0;double x1 = 0, y1 = 0, x2 = 0, y2 = 0;// Generate origin pointsfor (double radian = 0.1; radian <= 2 * PI; radian += 0.005) {x2 = 16 * pow(sin(radian), 3);y2 = 13 * cos(radian) - 5 * cos(2 * radian) - 2 * cos(3 * radian) - cos(4 * radian);double distance = sqrt(pow(x2 - x1, 2) + pow(y2 - y1, 2));if (distance > AVG_DISTANCE) {x1 = x2, y1 = y2;origin_points[index].x = x2;origin_points[index++].y = y2;}}// Generate pointsindex = 0;for (double size = 0.1, lightness = 1.5; size <= 20; size += 0.1) {double success_p = 1 / (1 + pow(E, 8 - size / 2));if (lightness > 1) lightness -= 0.0025;for (int i = 0; i < NUM_ORIGIN_POINTS; ++i) {if (success_p > create_random(0, 100) / 100.0) {COLORREF color = colors[create_random(0, COLOR_RANGE)];points[index].color = RGB(GetRValue(color) / lightness, GetGValue(color) / lightness, GetBValue(color) / lightness);points[index].x = size * origin_points[i].x + create_random(-4, 4);points[index++].y = size * origin_points[i].y + create_random(-4, 4);}}}int points_size = index;// Generate imagesfor (int frame = 0; frame < NUM_FRAMES; ++frame) {images[frame] = IMAGE(xScreen, yScreen);SetWorkingImage(&images[frame]);setorigin(xScreen / 2, yScreen / 2);setaspectratio(1, -1);for (index = 0; index < points_size; ++index) {double x = points[index].x, y = points[index].y;double distance = sqrt(pow(x, 2) + pow(y, 2));double distance_increase = -0.0009 * distance * distance + 0.35714 * distance + 5;double x_increase = distance_increase * x / distance / NUM_FRAMES;double y_increase = distance_increase * y / distance / NUM_FRAMES;points[index].x += x_increase;points[index].y += y_increase;setfillcolor(points[index].color);solidcircle(points[index].x, points[index].y, 1);}……

代碼分析

這段代碼使用了 C++ 中的圖形庫來生成一系列動畫圖像，并展示一個基于愛心形狀的圖案。下面將詳細分析該代碼的各個部分，包括結構體定義、常量聲明、函數實現和程序的執行流程。

1. 引用的頭文件

#include <graphics.h>
#include <conio.h>
#include <ctime>
#include <cmath>
#include <cstdlib>

graphics.h：是 C++ 中的圖形處理庫，提供了用于繪制圖形和圖像的函數。
conio.h：用于控制臺輸入輸出，包括 _kbhit()（檢測是否有按鍵輸入）等功能。
ctime：用于獲取系統時間，主要用于生成隨機數。
cmath：提供數學運算函數，如 pow、sqrt 等。
cstdlib：用于生成隨機數等操作。

2. 數據結構

struct Point {double x, y;COLORREF color;
};

定義了一個 Point 結構體，用來存儲二維坐標點的 x 和 y 值，以及一個 color 屬性，代表該點的顏色。COLORREF 是一個顏色的結構，通常包含 RGB 顏色值。

3. 常量聲明

const int MAX_POINTS = 256;
const COLORREF colors[MAX_POINTS] = {RGB(255, 192, 203), RGB(255, 182, 193), RGB(255, 105, 180),RGB(255, 20, 147), RGB(219, 112, 147), RGB(255, 174, 185), RGB(255, 0, 144)
};
const int xScreen = GetSystemMetrics(SM_CXSCREEN);
const int yScreen = GetSystemMetrics(SM_CYSCREEN) - 100;
const double PI = 3.14159265359;
const double E = 2.71828;
const double AVG_DISTANCE = 0.162;
const int NUM_ORIGIN_POINTS = 506;
const int NUM_CIRCLES = 210;
const int NUM_FRAMES = 20;
const int COLOR_RANGE = 6;

MAX_POINTS：最大點數，表示圖像中最多可以包含 256 個點。
colors：存儲了 7 種顏色的 RGB 值，表示動畫中使用的顏色范圍。
xScreen, yScreen：獲取屏幕的寬度和高度，并為繪制圖像留出一些空間。
PI 和 E：圓周率和自然常數。
AVG_DISTANCE：用于計算點之間的平均距離。
NUM_ORIGIN_POINTS：原始數據點的數量。
NUM_CIRCLES：生成的圓形點的數量。
NUM_FRAMES：動畫幀的數量。
COLOR_RANGE：顏色范圍，用于選擇顏色的隨機數范圍。

4. 全局變量

Point origin_points[NUM_ORIGIN_POINTS];
Point points[NUM_CIRCLES * NUM_ORIGIN_POINTS];
IMAGE images[NUM_FRAMES];

origin_points：存儲原始的點數據，用于計算圖案。
points：存儲圖形中每個點的數據，包括坐標和顏色。
images：存儲每一幀生成的圖像。

5. 創建隨機數的輔助函數

int create_random(int min, int max) {return rand() % (max - min + 1) + min;
}

這個函數用來生成一個指定范圍內的隨機整數。通過 rand() 函數生成一個隨機數，然后通過模運算限制其在給定的區間內。

6. `create_data()` 函數

該函數是整個程序的核心，負責生成原始點數據、計算點的位置，并生成動畫的幀。

6.1 生成原始數據點

for (double radian = 0.1; radian <= 2 * PI; radian += 0.005) {x2 = 16 * pow(sin(radian), 3);y2 = 13 * cos(radian) - 5 * cos(2 * radian) - 2 * cos(3 * radian) - cos(4 * radian);double distance = sqrt(pow(x2 - x1, 2) + pow(y2 - y1, 2));if (distance > AVG_DISTANCE) {x1 = x2, y1 = y2;origin_points[index].x = x2;origin_points[index++].y = y2;}
}

這段代碼生成了一個心形曲線的原始數據點，使用了 parametric equations 來繪制心形。通過遍歷角度 radian，計算 x2 和 y2 的坐標，并根據距離過濾掉過于接近的點。