01、爱心代码

用到的技术
1、 使用easyx图形库进行绘制；
2、 使用time.h时间种子产生随机数；
3、 使用conio.h响应键盘的操作；

一、爱心的结构体

struct Point
{
	double x, y; // 坐标
	COLORREF color; // 颜色
};

二、初始化数据

COLORREF colors[7] = { RGB(255,32,83),RGB(252,555,250),RGB(255,0,0),RGB(255,2,2), RGB(255,0,8),RGB(255,5,5) }; // 颜色数组
const int xScreen = 1200; // 屏幕宽度
const int yScreen = 800; // 屏幕高度
const double PI = 3.1415926535; // 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，原始参数方程中每个点的平均距离
const int quantity = 506; // 一个爱心所需要点的数量
const int circles = 210; // 一个爱心主体上圆线的个数。比如画一个圆，画不同210个大小的圆可达到填充效果
const int frames = 20; // 爱心扩展一次的帧数
Point origin_points[quantity]; // 保存原始爱心数据的数组
Point points[circles * quantity]; // 保存所有爱心数据的数组
IMAGE images[frames]; // 图片数组

三、坐标变换

计算得到的点的坐标都是数学坐标，需要转换为绘图所使用的屏幕坐标

// 坐标转换函数：将数学坐标转换为屏幕坐标，绘图函数使用的是屏幕坐标
double screen_x(double x)
{
	x += xScreen / 2;
	return x;
}

double screen_y(double y)
{
	y = -y + yScreen / 2;
	return y;
}

四、随机数产生

int create_random(int x1, int x2)
{
	if (x2 > x1)
		return rand() % (x2 - x1 + 1) + x1;
}

五、原始爱心点坐标生成

第二个点是根据第一个点的坐标生成的

	int index = 0;
	// 保存相邻两点的坐标
	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
		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会保存这个点（删除过于密集的点）
		if (distance > averag_distance)
		{
			origin_points[index].x = x2;
			origin_points[index].y = y2;
			x1 = x2, y1 = y2;
			index++;
		}
	}

六、所有点的生成

所有点是根据原始点生成的

index = 0;
	for (double size = 0.1; size <= 20; size += 0.1)
	{
		// 使用sigmoid函数计算当前系数的成功概率
		// 如果100个成功的概率为90%，则会有90个点被保存下来
		double success_p = 1 / (1 + pow(e, 8 - size / 2));

		// 遍历所有爱心数量
		for (int i = 0; i < quantity; ++i)
		{
			// 使用概率对数据机型筛选，create_random产生两个数之间的随机数
			if (success_p > create_random(0, 100) / 100.0)
			{
				points[index].color= colors[create_random(0, 6)]; // 随机获取颜色
				// 原始数据乘以系数
				points[index].x = size * origin_points[i].x + create_random(-4, 4);
				points[index].y = size * origin_points[i].y + create_random(-4, 4);

				//std::cout <<"x="<< points[index].x << "y=" << points[index].y << std::endl;
				index++;
			}
		}
	}

七、绘制点

同时绘制所有点和外围点

// index值就是当前points中保存了结构体的数据
	int points_size = index;
	//std::cout << points_size << std::endl;
	for (int frame = 0; frame < frames; ++frame)
	{
		images[frame] = IMAGE(xScreen, yScreen); // images中保存了20张图片，图片设置高度和宽度
		SetWorkingImage(&images[frame]); // 把当前图像设置为工作图像

		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; // 运动的距离
			// 目前帧的增长距离
			double x_increase = distance_increase * x / distance / frames;
			double y_increase = distance_increase * y / distance / frames;

			// 使用现在数据覆盖掉原来的数据
			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);
			solidcircle(screen_x(points[index].x), screen_y(points[index].y),1);
		}

		// 外围闪动的点
		for (double size = 17; size < 23; size += 0.1)
		{
			for (index = 0; index < quantity; ++index)
			{
				// 当系数大于等于20，通过的概率为40%，当系数小于20，通过概率为5%
				if ((create_random(0, 100) / 100.0 > 0.6 && size >= 20) || (size < 20 && create_random(0, 100) / 100.0>0.95))
				{
					double x, y;
					if (size >= 20)
					{
						x = origin_points[index].x * size + create_random(-frame * frame / 5 - 15, frame * frame / 5 + 15);
						y = origin_points[index].y * size + create_random(-frame * frame / 5 - 15, frame * frame / 5 + 15);
					}
					else
					{
						x = origin_points[index].x * size + create_random(-5, 5);
						y = origin_points[index].y * size + create_random(-5, 5);
					}

					setfillcolor(colors[create_random(0, 6)]);
					solidcircle(screen_x(x), screen_y(y),1);
				}
			}
		}
	}

八、主函数执行

int main()
{
	initgraph(xScreen, yScreen); // 创建屏幕
	BeginBatchDraw(); // 开始批量画图
	srand(time(0)); // 初始化随机种子
	create_data(); // 调用函数产生的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

	bool extend = true, shrink = false;
	for (int frame = 0; !_kbhit();) // _kbhit 按键按下返回true，有按键则推出循环
	{
		putimage(0, 0, &images[frame]); // 播放第frame张图片
		FlushBatchDraw(); // 刷新批量绘图
		Sleep(20); // 延时20ms
		cleardevice(); // 清除屏幕，播放下一帧

		// 产生的数据只有正着扩展没有收缩，所以倒着播放图片可以产生收缩的效果
		if (extend) // 扩展时
			frame == 19 ? (shrink = true, extend = false): ++frame;
		else
			frame == 0 ? (shrink = false, extend = true): --frame;
	}
	EndBatchDraw(); // 关闭绘图
	closegraph(); // 关闭绘图窗口

	return 0;
}

完整代码

#include<iostream>
#include<conio.h> // 通过控制台进行数据输入和数据输出的函数，主要是一些用户通过按键盘产生的对应操作
#include<graphics.h> // 图形库
#include<time.h> // 时间函数

// 组成爱心的点
struct Point
{
	double x, y; // 坐标
	COLORREF color; // 颜色
};

COLORREF colors[7] = { RGB(255,32,83),RGB(252,555,250),RGB(255,0,0),RGB(255,2,2), RGB(255,0,8),RGB(255,5,5) }; // 颜色数组
const int xScreen = 1200; // 屏幕宽度
const int yScreen = 800; // 屏幕高度
const double PI = 3.1415926535; // 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，原始参数方程中每个点的平均距离
const int quantity = 506; // 一个爱心所需要点的数量
const int circles = 210; // 一个爱心主体上圆线的个数。比如画一个圆，画不同210个大小的圆可达到填充效果
const int frames = 20; // 爱心扩展一次的帧数
Point origin_points[quantity]; // 保存原始爱心数据的数组
Point points[circles * quantity]; // 保存所有爱心数据的数组
IMAGE images[frames]; // 图片数组


// 坐标转换函数：将数学坐标转换为屏幕坐标，绘图函数使用的是屏幕坐标
double screen_x(double x)
{
	x += xScreen / 2;
	return x;
}

double screen_y(double y)
{
	y = -y + yScreen / 2;
	return y;
}

int create_random(int x1, int x2)
{
	if (x2 > x1)
		return rand() % (x2 - x1 + 1) + x1;
}

// 产生数据
void create_data()
{
	int index = 0;
	// 保存相邻两点的坐标
	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);
		//std::cout << "x2=" << x2 << ",y2=" << y2 << std::endl;
		// 计算两点之间的距离
		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会保存这个点（删除过于密集的点）
		if (distance > averag_distance)
		{
			origin_points[index].x = x2;
			origin_points[index].y = y2;
			x1 = x2, y1 = y2;
			//std::cout << "x1=" << origin_points[index].x << ",y1=" << origin_points[index].y << std::endl;
			index++;
		}
	}

	index = 0;
	for (double size = 0.1; size <= 20; size += 0.1)
	{
		// 使用sigmoid函数计算当前系数的成功概率
		// 如果100个成功的概率为90%，则会有90个点被保存下来
		double success_p = 1 / (1 + pow(e, 8 - size / 2));

		// 遍历所有爱心数量
		for (int i = 0; i < quantity; ++i)
		{
			// 使用概率对数据机型筛选，create_random产生两个数之间的随机数
			if (success_p > create_random(0, 100) / 100.0)
			{
				points[index].color= colors[create_random(0, 6)]; // 随机获取颜色
				// 原始数据乘以系数
				points[index].x = size * origin_points[i].x + create_random(-4, 4);
				points[index].y = size * origin_points[i].y + create_random(-4, 4);

				//std::cout <<"x="<< points[index].x << "y=" << points[index].y << std::endl;
				index++;
			}
		}
	}

	// index值就是当前points中保存了结构体的数据
	int points_size = index;
	//std::cout << points_size << std::endl;
	for (int frame = 0; frame < frames; ++frame)
	{
		images[frame] = IMAGE(xScreen, yScreen); // images中保存了20张图片，图片设置高度和宽度
		SetWorkingImage(&images[frame]); // 把当前图像设置为工作图像

		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; // 运动的距离
			// 目前帧的增长距离
			double x_increase = distance_increase * x / distance / frames;
			double y_increase = distance_increase * y / distance / frames;

			// 使用现在数据覆盖掉原来的数据
			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);
			solidcircle(screen_x(points[index].x), screen_y(points[index].y),1);
		}

		// 外围闪动的点
		for (double size = 17; size < 23; size += 0.1)
		{
			for (index = 0; index < quantity; ++index)
			{
				// 当系数大于等于20，通过的概率为40%，当系数小于20，通过概率为5%
				if ((create_random(0, 100) / 100.0 > 0.6 && size >= 20) || (size < 20 && create_random(0, 100) / 100.0>0.95))
				{
					double x, y;
					if (size >= 20)
					{
						x = origin_points[index].x * size + create_random(-frame * frame / 5 - 15, frame * frame / 5 + 15);
						y = origin_points[index].y * size + create_random(-frame * frame / 5 - 15, frame * frame / 5 + 15);
					}
					else
					{
						x = origin_points[index].x * size + create_random(-5, 5);
						y = origin_points[index].y * size + create_random(-5, 5);
					}

					setfillcolor(colors[create_random(0, 6)]);
					solidcircle(screen_x(x), screen_y(y),1);
				}
			}
		}
	}


}


// 圆乘以不同的系数
// 
// 绘制外围闪动的随机点

int main()
{
	initgraph(xScreen, yScreen); // 创建屏幕
	BeginBatchDraw(); // 开始批量画图
	srand(time(0)); // 初始化随机种子
	create_data(); // 调用函数产生的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

	bool extend = true, shrink = false;
	for (int frame = 0; !_kbhit();) // _kbhit 按键按下返回true，有按键则推出循环
	{
		putimage(0, 0, &images[frame]); // 播放第frame张图片
		FlushBatchDraw(); // 刷新批量绘图
		Sleep(20); // 延时20ms
		cleardevice(); // 清除屏幕，播放下一帧

		// 产生的数据只有正着扩展没有收缩，所以倒着播放图片可以产生收缩的效果
		if (extend) // 扩展时
			frame == 19 ? (shrink = true, extend = false): ++frame;
		else
			frame == 0 ? (shrink = false, extend = true): --frame;
	}
	EndBatchDraw(); // 关闭绘图
	closegraph(); // 关闭绘图窗口

	return 0;
}