# -*- coding: utf-8 -*-

import math, random,time
import threading
import tkinter as tk
import re
#import uuid

Fireworks=[]
maxFireworks=8
height,width=600,600

class firework(object):
    def __init__(self,color,speed,width,height):
        #uid=uuid.uuid1()
        self.radius=random.randint(2,4)  #粒子半徑為2~4像素
        self.color=color   #粒子顏色
        self.speed=speed  #speed是1.5-3.5秒
        self.status=0   #在煙花未爆炸的情況下，status=0；爆炸后，status>=1；當status>100時，煙花的生命期終止
        self.nParticle=random.randint(20,30)  #粒子數量
        self.center=[random.randint(0,width-1),random.randint(0,height-1)]   #煙花隨機中心坐標
        self.oneParticle=[]    #原始粒子坐標（100%狀態時）
        self.rotTheta=random.uniform(0,2*math.pi)  #橢圓平面旋轉角

        #橢圓參數方程：x=a*cos(theta),y=b*sin(theta)
        #ellipsePara=[a,b]

        self.ellipsePara=[random.randint(30,40),random.randint(20,30)]   
        theta=2*math.pi/self.nParticle
        for i in range(self.nParticle):
            t=random.uniform(-1.0/16,1.0/16)  #產生一個 [-1/16,1/16) 的隨機數
            x,y=self.ellipsePara[0]*math.cos(theta*i+t), self.ellipsePara[1]*math.sin(theta*i+t)    #橢圓參數方程
            xx,yy=x*math.cos(self.rotTheta)-y*math.sin(self.rotTheta),  y*math.cos(self.rotTheta)+x*math.sin(self.rotTheta)     #平面旋轉方程
            self.oneParticle.append([xx,yy])
        
        self.curParticle=self.oneParticle[0:]     #當前粒子坐標
        self.thread=threading.Thread(target=self.extend)   #建立線程對象
        

    def extend(self):         #粒子群狀態變化函數線程
        for i in range(100):
            self.status+=1    #更新狀態標識
            self.curParticle=[[one[0]*self.status/100, one[1]*self.status/100] for one in self.oneParticle]   #更新粒子群坐標
            time.sleep(self.speed/50)
    
    def explode(self):
        self.thread.setDaemon(True)    #把現程設為守護線程
        self.thread.start()          #啟動線程
            

    def __repr__(self):
        return ('color:{color}
'  
                'speed:{speed}
'
                'number of particle: {np}
'
                'center:[{cx} , {cy}]
'
                'ellipse:a={ea} , b={eb}
'
                'particle:
{p}
'
                ).format(color=self.color,speed=self.speed,np=self.nParticle,cx=self.center[0],cy=self.center[1],p=str(self.oneParticle),ea=self.ellipsePara[0],eb=self.ellipsePara[1])


def colorChange(fire):
    rgb=re.findall(r'(.{2})',fire.color[1:])
    cs=fire.status
    
    f=lambda x,c: hex(int(int(x,16)*(100-c)/30))[2:]    #當粒子壽命到70%時，顏色開始線性衰減
    if cs>70:
        ccr,ccg,ccb=f(rgb[0],cs),f(rgb[1],cs),f(rgb[2],cs)
    else:
        ccr,ccg,ccb=rgb[0],rgb[1],rgb[2]
        
    return '#{0:0>2}{1:0>2}{2:0>2}'.format(ccr,ccg,ccb)



def appendFirework(n=1):   #遞歸生成煙花對象
    if n>maxFireworks or len(Fireworks)>maxFireworks:
        pass
    elif n==1:
        cl='#{0:0>6}'.format(hex(int(random.randint(0,16777215)))[2:])   # 產生一個0~16777215（0xFFFFFF）的隨機數，作為隨機顏色
        a=firework(cl,random.uniform(1.5,3.5),width,height)
        Fireworks.append( {'particle':a,'points':[]} )   #建立粒子顯示列表，‘particle'為一個煙花對象，‘points'為每一個粒子顯示時的對象變量集
        a.explode()
    else:
        appendFirework()
        appendFirework(n-1)


def show(c):
    for p in Fireworks:                #每次刷新顯示，先把已有的所以粒子全部刪除
        for pp in p['points']:
            c.delete(pp)
    
    for p in Fireworks:                #根據每個煙花對象，計算其中每個粒子的顯示對象
        oneP=p['particle']
        if oneP.status==100:        #狀態標識為100，說明煙花壽命結束
            Fireworks.remove(p)     #移出當前煙花
            appendFirework()           #新增一個煙花
            continue
        else:
            li=[[int(cp[0]*2)+oneP.center[0],int(cp[1]*2)+oneP.center[1]] for cp in oneP.curParticle]       #把中心為原點的橢圓平移到隨機圓心坐標上
            color=colorChange(oneP)   #根據煙花當前狀態計算當前顏色
            for pp in li:
                p['points'].append(c.create_oval(pp[0]-oneP.radius,  pp[1]-oneP.radius,  pp[0]+oneP.radius,  pp[1]+oneP.radius,  fill=color))  #繪制煙花每個粒子

    root.after(50, show,c)  #回調，每50ms刷新一次

if __name__=='__main__':
    appendFirework(maxFireworks)
    
    root = tk.Tk()
    cv = tk.Canvas(root, height=height, width=width)
    cv.create_rectangle(0, 0, width, height, fill="black")

    cv.pack()

    root.after(50, show,cv)
    root.mainloop()