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C++实现精美的樱花树，只需这100行代码！
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C++简介
C++是一种通用编程语言，特点是高效、灵活、强大和可移植性强。它是从C语言发展而来的，但在语法和功能上有很多扩展和改进。C++支持面向对象编程，允许使用类和对象来封装数据和功能，并通过继承、多态等技术实现代码的重用和扩展性。与C语言相比，C++还引入了一些特性，如模板和异常处理，以提供更高级的编程能力。C++被广泛应用于系统开发、游戏开发、图形界面开发等领域。
完整代码
cpp
#include <graphics.h>
#include <conio.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <time.h>
#define PI 3.1415926
#define WIDTH 800
#define HEIGHT 600
float offsetAngle = PI / 6;
float shortenRate = 0.65;
int isShowAnimation = 1;
float mapValue(float input, float inputMin, float inputMax, float outputMin, float outputMax) {
return (input - inputMin) * (outputMax - outputMin) / (inputMax - inputMin) + outputMin;
}
float randBetween(float min, float max) {
return mapValue(rand() / (double)RAND_MAX, 0, 1, min, max);
}
void drawBranch(float x_start, float y_start, float length, float angle, float thickness, int generation) {
float x_end = x_start + length * cos(angle);
float y_end = y_start + length * sin(angle);
setlinestyle(PS_SOLID, (int)thickness);
COLORREF color = HSVtoRGB(15, 0.75, 0.4 + generation * 0.05);
setlinecolor(color);
line(x_start, y_start, x_end, y_end);
if (length < 2 || generation > 9) {
setlinestyle(PS_SOLID, 1);
color = HSVtoRGB(randBetween(300, 350), randBetween(0.2, 0.3), 1);
setlinecolor(color);
setfillcolor(color);
fillcircle(x_end, y_end, length <= 4 ? 2 : length / 2);
return;
}
float childLength = shortenRate * length;
float childThickness = thickness * 0.8;
childThickness = childThickness < 2 ? 2 : childThickness;
int childGeneration = generation + 1;
if (randBetween(0, 1) < 0.95)
drawBranch(x_end, y_end, childLength * randBetween(0.9, 1.1), angle + offsetAngle * randBetween(0.5, 1), childThickness, childGeneration);
if (randBetween(0, 1) < 0.95)
drawBranch(x_end, y_end, childLength * randBetween(0.9, 1.1), angle - offsetAngle * randBetween(0.5, 1), childThickness, childGeneration);
if (randBetween(0, 1) < 0.85)
drawBranch(x_end, y_end, childLength * randBetween(0.8, 1.1), angle + offsetAngle / 5 * randBetween(-1, 1), childThickness, childGeneration);
if (isShowAnimation) {
FlushBatchDraw();
Sleep(0);
}
}
void startup() {
srand(time(0));
initgraph(WIDTH, HEIGHT);
setbkcolor(RGB(255, 192, 203));
cleardevice();
BeginBatchDraw();
drawBranch(WIDTH / 2, HEIGHT, 0.45 * HEIGHT * shortenRate, -PI / 2, 15 * shortenRate, 1);
FlushBatchDraw();
}
void update() {
ExMessage e;
if (peekmessage(&e)) {
if (e.message == WM_MOUSEMOVE) {
offsetAngle = mapValue(e.x, 0, WIDTH, PI / 10, PI / 4);
shortenRate = mapValue(e.y, 0, HEIGHT, 0.7, 0.3);
}
if (e.message == WM_LBUTTONDOWN) {
cleardevice();
drawBranch(WIDTH / 2, HEIGHT, 0.45 * HEIGHT * shortenRate, -PI / 2, 15 * shortenRate, 1);
FlushBatchDraw();
}
if (e.message == WM_RBUTTONDOWN) {
isShowAnimation = !isShowAnimation;
}
}
}
int main() {
startup();
while (1) {
update();
}
return 0;
}代码分析
这段代码是一个利用图形库绘制樱花树的程序。它使用了C语言的图形库和一些数学函数来实现绘制效果。
主要函数
- `mapValue`函数用于将一个输入值映射到指定区间的输出值。
- `randBetween`函数用于生成一个指定范围内的随机数。
- `drawBranch`函数用于绘制樱花树的一条分支。
- `startup`函数用于初始化绘图环境和绘制初始的樱花树。
- `update`函数用于根据用户的鼠标操作更新樱花树的参数。
代码中定义了一些常量和参数，如PI表示圆周率，WIDTH和HEIGHT表示窗口的宽度和高度，offsetAngle表示分支的偏移角度，shortenRate表示分支的缩短比例，isShowAnimation表示是否展示动画效果。
代码中还使用了一些辅助函数，如mapValue函数用于将一个值从一个范围映射到另一个范围，randBetween函数用于生成一个指定范围内的随机数。
drawBranch函数是绘制樱花树的核心函数，它使用递归的方式绘制树的各个分支。参数x_start和y_start表示起始点的坐标，length表示分支的长度，angle表示分支的角度，thickness表示分支的粗细，generation表示分支的代数。通过计算得到分支的终点坐标，并根据参数设置绘制直线，并根据长度和代数判断是否绘制叶子。
在drawBranch函数中，还使用了三次递归调用来绘制下一级的分支，每次绘制分支时，根据随机数和参数设置分支的长度、角度和粗细。同时，drawBranch函数还可以根据全局变量isShowAnimation来控制是否展示动画效果。
startup函数是程序的初始化函数，其中调用了initgraph函数初始化图形窗口，并进行一些初始化设置，如设置背景色、清空画面、开启批量绘制模式。然后调用drawBranch函数绘制主干分支，并刷新屏幕。
update函数是程序的更新函数，通过调用peekmessage函数来获取鼠标事件，根据不同的事件来更新樱花树的参数或重新绘制树。其中，鼠标移动事件会改变offsetAngle和shortenRate的值，左键点击事件会重新绘制树，右键点击事件会切换是否展示动画效果。
main函数是程序的入口函数，其中调用了startup函数进行初始化，然后进入一个无限循环中，不断调用update函数来更新程序的状态。
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