趣味编程：梦幻万花筒

Susea&2025-05-08 11:59

目录

1.效果展示

2.源码展示

3.代码逻辑详解

[3.1 头文件与宏定义](#3.1 头文件与宏定义)

[3.2 HSV函数转RGB颜色函数](#3.2 HSV函数转RGB颜色函数)

[3.3 主函数](#3.3 主函数)

初始化部分

循环部分

线条绘制部分

刷新和延时部分

结束部分

4.小结

本篇博客主要介绍趣味编程用C语言实现万花筒小程序。

1.效果展示

2.源码展示

复制代码 
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <graphics.h>
#include <conio.h>
#include <math.h>

#define PI acos(-1.0)
#define NUM_LINES 36     // 线条数量
#define BASE_RADIUS 250  // 基础半径

// HSV转RGB颜色函数
COLORREF MHSVtoRGB(float H, float S, float V) {
    float C = V * S;
    float X = C * (1 - fabs(fmod(H / 60.0, 2) - 1));
    float m = V - C;
    float r, g, b;

    if (H >= 0 && H < 60) { r = C; g = X; b = 0; }
    else if (H >= 60 && H < 120) { r = X; g = C; b = 0; }
    else if (H >= 120 && H < 180) { r = 0; g = C; b = X; }
    else if (H >= 180 && H < 240) { r = 0; g = X; b = C; }
    else if (H >= 240 && H < 300) { r = X; g = 0; b = C; }
    else { r = C; g = 0; b = X; }

    return RGB((r + m) * 255, (g + m) * 255, (b + m) * 255);
}

int main() {
    // 初始化图形窗口
    initgraph(800, 600);
    setbkcolor(BLACK);
    cleardevice();

    int cx = getwidth() / 2;   // 中心X坐标
    int cy = getheight() / 2;  // 中心Y坐标
    float angle = 0.0f;        // 全局旋转角度
    float hue = 0.0f;          // 颜色色相值

    // 启用批量绘制（防闪烁）
    BeginBatchDraw();

    while (!_kbhit()) {  // 按任意键退出
        cleardevice();

        // 更新全局参数
        angle += 0.005f;
        hue += 0.5f;
        if (hue >= 360) hue -= 360;

        // 绘制所有线条
        for (int i = 0; i < NUM_LINES; ++i) {
            // 计算当前线条角度偏移
            float offset = i * (2 * PI / NUM_LINES);

            // 计算动态半径（带波动效果）
            float radius = BASE_RADIUS * (1 + 0.2f * sin(angle * 3 + offset));

            // 计算起点和终点坐标
            float startAngle = angle + offset;
            float endAngle = startAngle + PI / 2;  // 终点角度偏移90度

            int x1 = cx + radius * cos(startAngle);
            int y1 = cy + radius * sin(startAngle);
            int x2 = cx + (radius * 0.6f) * cos(endAngle);
            int y2 = cy + (radius * 0.6f) * sin(endAngle);

            // 设置线条颜色（HSV色彩空间渐变）
            setlinecolor(MHSVtoRGB(fmod(hue + i * 10, 360), 0.8f, 1.0f));

            // 绘制线条
            line(x1, y1, x2, y2);
        }

        // 刷新批量绘制
        FlushBatchDraw();
        Sleep(10);
    }

    // 关闭图形窗口
    EndBatchDraw();
    closegraph();
    return 0;
}

3.代码逻辑详解

3.1 头文件与宏定义
复制代码 
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <graphics.h>
#include <conio.h>
#include <math.h>

#define PI acos(-1.0)
#define NUM_LINES 36     // 线条数量
#define BASE_RADIUS 250  // 基础半径
  • #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS：这是为了屏蔽 Visual Studio 中一些不安全函数的警告。
  • #include <graphics.h>：引入 EasyX 图形库的头文件，该库用于实现图形绘制。
  • #include <conio.h>：引入控制台输入输出库，其中的 _kbhit() 函数可用于检测是否有按键输入。
  • #include <math.h>：引入数学库，使用其中的数学函数，如 sin()、cos() 等。
  • PI：定义圆周率。
  • NUM_LINES：设定要绘制的线条数量。
  • BASE_RADIUS：设定线条绘制的基础半径。
3.2 HSV函数转RGB颜色函数
复制代码 
// HSV转RGB颜色函数
COLORREF MHSVtoRGB(float H, float S, float V) {
    float C = V * S;
    float X = C * (1 - fabs(fmod(H / 60.0, 2) - 1));
    float m = V - C;
    float r, g, b;

    if (H >= 0 && H < 60) { r = C; g = X; b = 0; }
    else if (H >= 60 && H < 120) { r = X; g = C; b = 0; }
    else if (H >= 120 && H < 180) { r = 0; g = C; b = X; }
    else if (H >= 180 && H < 240) { r = 0; g = X; b = C; }
    else if (H >= 240 && H < 300) { r = X; g = 0; b = C; }
    else { r = C; g = 0; b = X; }

    return RGB((r + m) * 255, (g + m) * 255, (b + m) * 255);
}
  • 该函数的作用是把 HSV（色相、饱和度、明度）颜色空间的颜色转换为 RGB 颜色空间的颜色。
  • H 代表色相，取值范围是 0 到 360；S 代表饱和度，取值范围是 0 到 1；V 代表明度，取值范围是 0 到 1。
  • 依据 H 的不同区间，计算出 r、g、b 的值，最后将其转换为 RGB 颜色值。
3.3 主函数
复制代码 
int main() {
    // 初始化图形窗口
    initgraph(800, 600);
    setbkcolor(BLACK);
    cleardevice();

    int cx = getwidth() / 2;   // 中心X坐标
    int cy = getheight() / 2;  // 中心Y坐标
    float angle = 0.0f;        // 全局旋转角度
    float hue = 0.0f;          // 颜色色相值

    // 启用批量绘制（防闪烁）
    BeginBatchDraw();

    while (!_kbhit()) {  // 按任意键退出
        cleardevice();

        // 更新全局参数
        angle += 0.005f;
        hue += 0.5f;
        if (hue >= 360) hue -= 360;

        // 绘制所有线条
        for (int i = 0; i < NUM_LINES; ++i) {
            // 计算当前线条角度偏移
            float offset = i * (2 * PI / NUM_LINES);

            // 计算动态半径（带波动效果）
            float radius = BASE_RADIUS * (1 + 0.2f * sin(angle * 3 + offset));

            // 计算起点和终点坐标
            float startAngle = angle + offset;
            float endAngle = startAngle + PI / 2;  // 终点角度偏移90度

            int x1 = cx + radius * cos(startAngle);
            int y1 = cy + radius * sin(startAngle);
            int x2 = cx + (radius * 0.6f) * cos(endAngle);
            int y2 = cy + (radius * 0.6f) * sin(endAngle);

            // 设置线条颜色（HSV色彩空间渐变）
            setlinecolor(MHSVtoRGB(fmod(hue + i * 10, 360), 0.8f, 1.0f));

            // 绘制线条
            line(x1, y1, x2, y2);
        }

        // 刷新批量绘制
        FlushBatchDraw();
        Sleep(10);
    }

    // 关闭图形窗口
    EndBatchDraw();
    closegraph();
    return 0;
}
初始化部分
  • initgraph(800, 600)：初始化一个大小为 800x600 的图形窗口。
  • setbkcolor(BLACK)：把窗口背景颜色设置为黑色。
  • cleardevice()：清除当前绘图设备。
  • cx 和 cy：计算窗口的中心坐标。
  • angle：全局旋转角度，初始值为 0。
  • hue：颜色色相值，初始值为 0。
  • BeginBatchDraw()：开启批量绘制，避免画面闪烁。
循环部分
  • while (!_kbhit())：只要没有按键输入，就持续循环。
  • cleardevice()：每次循环都清除绘图设备，为绘制新画面做准备。
  • angle += 0.005f 和 hue += 0.5f：更新全局旋转角度和颜色色相值。
  • if (hue >= 360) hue -= 360：确保色相值在 0 到 360 之间循环。
线条绘制部分
  • for (int i = 0; i < NUM_LINES; ++i)：循环绘制所有线条。
  • offset = i * (2 * PI / NUM_LINES)：计算每条线条的角度偏移。
  • radius = BASE_RADIUS * (1 + 0.2f * sin(angle * 3 + offset))：计算动态半径，使线条有波动效果。
  • startAngle 和 endAngle：计算线条的起点和终点角度。
  • x1、y1、x2、y2：计算线条的起点和终点坐标。
  • setlinecolor(MHSVtoRGB(fmod(hue + i * 10, 360), 0.8f, 1.0f))：设置线条颜色，实现 HSV 色彩空间的渐变。
  • line(x1, y1, x2, y2)：绘制线条。
刷新和延时部分
  • FlushBatchDraw()：刷新批量绘制，将绘制的内容显示在窗口上。
  • Sleep(10)：延时 10 毫秒，控制动画的速度。
结束部分
  • EndBatchDraw()：结束批量绘制。
  • closegraph()：关闭图形窗口。

4.小结

以上便是本篇博客的所有内容，如果大家觉得这篇博客能带来知识，还请给博主点点赞。

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