AI 助理
备案控制台
开发者社区 开发与运维 文章 正文

学习C语言十天了，我实现了仿真自由落体小球『C/C++&图形库EasyX』

2023-04-18 288
版权
版权声明：
本文内容由阿里云实名注册用户自发贡献，版权归原作者所有，阿里云开发者社区不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。具体规则请查看《 阿里云开发者社区用户服务协议》和 《阿里云开发者社区知识产权保护指引》。如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容，填写 侵权投诉表单进行举报，一经查实，本社区将立刻删除涉嫌侵权内容。
简介： 学习C语言十天了，我实现了仿真自由落体小球『C/C++&图形库EasyX』

目录

准备工作

一、显示一个静止的小球

二、显示多个小球

使用#define美化代码

三、小球下落动画

四、利用while循环实现小球下落

五、利用if语句实现小球重复下落

六、实现小球落地反弹

七、实现小球加速下落


文章导读

本文主要内容为，利用图形库与简单的C语言语法实现仿真自由落体小球。有多仿真呢？在代码中，我们引入了速度、加速度、阻力的概念，目的是尽量模仿真实的物理世界。但是真实的实现过程和物理知识没多大关系，所以小伙伴们放心食用哦~


正文

准备工作


  1. vs2013/2019/2022，选择一款IDE；（并不代表其它的不能，只是我没试过而已）
  2. 下载安装easyx;
  • 进入官网easyx下载；
  • 点击安装；
  • 1.png
  • 到这就OK了，开搞！


一、显示一个静止的小球


注意

  • 文件类型为.cpp不是.c；
  • 必须包含头文件graphics.h与stdio.h；
  • 接下来的内容请仔细阅读注释的内容。

<1.1>

#include<graphics.h>
#include<stdio.h>
int main()
{
  initgraph(600, 600);  //初始化游戏窗口画面，宽600，高600
  fillcircle(300, 300, 50);  //在坐标（300，300）处画一个半径为50的圆
  getchar();  //等待按键
  closegraph(); //关闭窗口
  return 0;
}

2.png


二、显示多个小球


修改<1.1>中的代码。添加几个小球，并控制小球的纵坐标。

<1.2>

#include<graphics.h>
#include<stdio.h>
int main()
{
  initgraph(600, 600);  //初始化游戏窗口画面，宽600，高600
  fillcircle(300, 100, 50);  //在坐标（300，100）处画一个半径为50的圆
  fillcircle(300, 250, 50);  //在坐标（300，250）处画一个半径为50的圆
  fillcircle(300, 400, 50);  //在坐标（300，400）处画一个半径为50的圆
  getchar();  //等待按键
  closegraph(); //关闭窗口
  return 0;
}


3.png


使用#define美化代码


当我们需要频繁修改游戏窗口大小或者是小球间的间隔，那么就得每次都手动修改很多数据，未免显得有点麻烦。我们可以用#define定义一些很多地方都用到的数据，例如游戏窗口的大小、小球的间隔等，便于一次性修改。


改进<1.2>中的代码。


<1.3>

#include<graphics.h>
#include<stdio.h>
#define G_WIDTH 600  //游戏窗口的宽度
#define G_HEIGHT 600 //游戏窗口的高度
#define STEP 100 //两小球间的距离
int main()
{
  int y = 100; //第一个小球的高度
  initgraph(G_WIDTH, G_HEIGHT);  //初始化游戏窗口画面
  fillcircle(300, y, 20);  //在坐标（300，y）处画一个半径为20的圆
  y += STEP;
  fillcircle(300, y, 20); 
  y += STEP;
  fillcircle(300, y, 20);
  y += STEP;
  fillcircle(300, y, 20);
  y += STEP;
  fillcircle(300, y, 20);
  getchar();  //等待按键
  closegraph(); //关闭窗口
  return 0;
}

4.png


三、小球下落动画


在<1.3>的基础上，每绘制一个小球后，加上Sleep(1000)语句，表示程序暂停一秒，即可实现小球从上向下一次出现的效果。

<1.4>

#include<graphics.h>
#include<stdio.h>
#define G_WIDTH 600  //游戏窗口的宽度
#define G_HEIGHT 600 //游戏窗口的高度
#define STEP 100 //两小球间的距离
int main()
{
  int y = 100; //第一个小球的高度
  initgraph(G_WIDTH, G_HEIGHT);  //初始化游戏窗口画面
  fillcircle(300, y, 20);  //在坐标（300，y）处画一个半径为20的圆
  Sleep(1000);  //休眠1000毫秒即1秒
  y += STEP;
  fillcircle(300, y, 20);
  Sleep(1000);
  y += STEP;
  fillcircle(300, y, 20);
  Sleep(1000);
  y += STEP;
  fillcircle(300, y, 20);
  Sleep(1000);
  y += STEP;
  fillcircle(300, y, 20);
  getchar();  //等待按键
  closegraph(); //关闭窗口
  return 0;
}


接着，利用cleardevice()清屏函数，在绘制新的小球前先清除画面上的内容，即可实现一个小球逐渐下落的动画效果。

<1.5>

#include<graphics.h>
#include<stdio.h>
#define G_WIDTH 600  //游戏窗口的宽度
#define G_HEIGHT 600 //游戏窗口的高度
#define STEP 100 //两小球间的距离
int main()
{
  int y = 100; //第一个小球的高度
  initgraph(G_WIDTH, G_HEIGHT);  //初始化游戏窗口画面
  cleardevice(); //清屏函数
  fillcircle(300, y, 20);  //在坐标（300，y）处画一个半径为20的圆
  Sleep(1000); //休眠1000毫秒即1秒
  y += STEP;
  cleardevice();
  fillcircle(300, y, 20);
  Sleep(1000);
  y += STEP;
  cleardevice();
  fillcircle(300, y, 20);
  Sleep(1000);
  y += STEP;
  cleardevice();
  fillcircle(300, y, 20);
  Sleep(1000);
  y += STEP;
  cleardevice();
  fillcircle(300, y, 20);
  getchar();  //等待按键
  closegraph(); //关闭窗口
  return 0;
}


四、利用while循环实现小球下落


<1.5>的代码中有很多重复的内容，我们可以用循环来代替。

<1.6>

#include<graphics.h>
#include<stdio.h>
#define G_WIDTH 600  //游戏窗口的宽度
#define G_HEIGHT 600 //游戏窗口的高度
int main()
{
  int y = 100; //第一个小球的高度
  initgraph(G_WIDTH, G_HEIGHT);  //初始化游戏窗口画面
  cleardevice();
  while (1)
  {
    y = y + 1;
    cleardevice(); //清屏函数
    fillcircle(300, y, 20); //在坐标（300，y）处画一个半径为20的圆
    Sleep(10); //休眠10毫秒
  }
  getchar();  //等待按键
  closegraph(); //关闭窗口
  return 0;
}


五、利用if语句实现小球重复下落


当小球下落到达游戏窗口的边界处，重新为y赋值，即y=-20，实现重复下落。

<1.7>

//自由落体小球  Free-fall balls
#include<graphics.h>
#include<stdio.h>
#define G_WIDTH 600  //游戏窗口的宽度
#define G_HEIGHT 600 //游戏窗口的高度
int main()
{
  int y = 100; //第一个小球的高度
  initgraph(G_WIDTH, G_HEIGHT);  //初始化游戏窗口画面
  cleardevice();
  while (1)
  {
    y = y + 1;
    if (y > 620)
    {
      y = -20;
    }
    cleardevice(); //清屏函数
    fillcircle(300, y, 20); //在坐标（300，y）处画一个半径为20的圆
    Sleep(10); //休眠10毫秒
  }
  getchar();  //等待按键
  closegraph(); //关闭窗口
  return 0;
}


六、实现小球落地反弹


定义一个变量vy表示小球在竖直方向上的速度，并初始化为3。在while循环中纵坐标y每次增加vy。

当小球落到地面，即到达游戏窗口边界时，令vy=-vy，使小球向上弹起。

<1.8>

#include<graphics.h>
#include<stdio.h>
#define G_WIDTH 600  //游戏窗口的宽度
#define G_HEIGHT 600 //游戏窗口的高度
int main()
{
  int y = 100; //第一个小球的高度
  int vy = 3; //小球竖直方向的速度
  initgraph(G_WIDTH, G_HEIGHT);  //初始化游戏窗口画面
  cleardevice();
  while (1)
  {
    y = y + vy;
    if (y >=580) //因为小球的底部到达边界即可
    {
      vy = -vy;
    }
    cleardevice(); //清屏函数
    fillcircle(300, y, 20); //在坐标（300，y）处画一个半径为20的圆
    Sleep(10); //休眠10毫秒
  }
  getchar();  //等待按键
  closegraph(); //关闭窗口
  return 0;
}


七、实现小球加速下落


为了更加真实的模仿真实世界，在自由落体时，物体会有向下的重力加速度，大小为g=1.0（根据自己的喜好调节）。另外为了更加精确的表示数值，我们可以将之前的坐标和速度的类型改为float类型。


还记得物理课上讲的加速度如何影响速度吗？在while循环中，速度一直在变化，每次增加g，即vy=vy+g。


<1.9>

#include<graphics.h>
#include<stdio.h>
#define G_WIDTH 600  //游戏窗口的宽度
#define G_HEIGHT 600 //游戏窗口的高度
int main()
{
  float y = 100; //第一个小球的高度
  float vy = 0; //小球竖直方向的速度
  float g = 1.0; //重力加速度
  initgraph(G_WIDTH, G_HEIGHT);  //初始化游戏窗口画面
  cleardevice();
  while (1)
  {
    vy = vy + g;  //改变速度
    y = y + vy;
    if (y >=580) //因为小球的底部到达边界即可
    {
      vy = -vy;
    }
    cleardevice(); //清屏函数
    fillcircle(300, y, 20); //在坐标（300，y）处画一个半径为20的圆
    Sleep(10); //休眠10毫秒
  }
  getchar();  //等待按键
  closegraph(); //关闭窗口
  return 0;
}

另外，小球在自由落体期间会受到阻力的影响。我们让小球在每次落地弹起的时候，速度变为之前的0.95倍。当小球停下时，要让小球正好停止在地面上，防止小球穿过地面。

<1.10>

#include<graphics.h>
#include<stdio.h>
#define G_WIDTH 600  //游戏窗口的宽度
#define G_HEIGHT 600 //游戏窗口的高度
int main()
{
  float y = 100; //第一个小球的高度
  float vy = 0; //小球竖直方向的速度
  float g = 0.8; //重力加速度
  initgraph(G_WIDTH, G_HEIGHT);  //初始化游戏窗口画面
  cleardevice();
  while (1)
  {
    vy = vy + g;  //改变速度
    y = y + vy;
    if (y >=580) //因为小球的底部到达边界即可
    {
      vy = -0.95*vy;  //考虑阻力的影响
    }
    if (y > 580) //使小球静止在地面上
    {
      y = 580;
    }
    cleardevice(); //清屏函数
    fillcircle(300, y, 20); //在坐标（300，y）处画一个半径为20的圆
    Sleep(10); //休眠10毫秒
  }
  getchar();  //等待按键
  closegraph(); //关闭窗口
  return 0;
}


<1.10>的代码就是最终版本了。由于某些原因，我不能在每一段代码后都附上演示动画，所以小伙伴们最好能够在敲完一段代码后，立即运行并检验。


文章标签：
C++
C语言
开发工具
IDE
关键词：
C语言C++
C语言库
C++学习
C++库
学习C语言
花想云
目录
相关文章
Svan.
|
2月前
|
算法 C++ 容器
C++标准库（速查）总结
C++标准库（速查）总结
Svan.
74 6
半截诗
|
2月前
|
存储 算法 C++
C++ STL 初探：打开标准模板库的大门
C++ STL 初探：打开标准模板库的大门
半截诗
108 10
徐霞客320
|
2月前
|
安全 编译器 C语言
C++入门1——从C语言到C++的过渡
C++入门1——从C语言到C++的过渡
徐霞客320
65 2
LuckiBit
|
10天前
|
算法 编译器 C语言
【C语言】C++ 和 C 的优缺点是什么？
C 和 C++ 是两种强大的编程语言，各有其优缺点。C 语言以其高效性、底层控制和简洁性广泛应用于系统编程和嵌入式系统。C++ 在 C 语言的基础上引入了面向对象编程、模板编程和丰富的标准库，使其适合开发大型、复杂的软件系统。 在选择使用 C 还是 C++ 时，开发者需要根据项目的需求、语言的特性以及团队的技术栈来做出决策。无论是 C 语言还是 C++，了解其优缺点和适用场景能够帮助开发者在实际开发中做出更明智的选择，从而更好地应对挑战，实现项目目标。
LuckiBit
34 0
c的前世今生
|
1月前
|
存储 算法 程序员
C语言：库函数
C语言的库函数是预定义的函数，用于执行常见的编程任务，如输入输出、字符串处理、数学运算等。使用库函数可以简化编程工作，提高开发效率。C标准库提供了丰富的函数，满足各种需求。
c的前世今生
35 1
Svan.
|
2月前
|
存储 程序员 C++
C++常用基础知识—STL库(2)
C++常用基础知识—STL库(2)
Svan.
74 5
Svan.
|
2月前
|
存储 自然语言处理 程序员
C++常用基础知识—STL库(1)
C++常用基础知识—STL库(1)
Svan.
67 1
ly~
|
2月前
|
数据可视化 BI API
除了 OpenGL，还有哪些常用的图形库可以在 C 语言中使用？
除了OpenGL，C语言中还有多个常用的图形库：SDL，适合初学者，用于2D游戏和多媒体应用；Allegro，高性能，支持2D/3D图形，广泛应用于游戏开发；Cairo，矢量图形库，支持高质量图形输出，适用于数据可视化；SFML，提供简单接口，用于2D/3D游戏及多媒体应用；GTK+，开源窗口工具包，用于创建图形用户界面。这些库各有特色，适用于不同的开发需求。
ly~
401 4
ly~
|
2月前
|
存储 缓存 算法
如何使用 C 语言实现高效的图形渲染？
使用 C 语言实现高效图形渲染可从选择图形库、优化数据结构与算法及利用硬件加速等方面着手。推荐使用 OpenGL 或 SDL 进行图形绘制。OpenGL 功能强大，支持 2D 和 3D 图形，需熟悉其绘图流程；SDL 则提供简单易用的接口。优化方面，合理选择数据结构如数组、哈希表等，使用高效算法如 LOD 可提升渲染速度。利用 GPU 加速和多线程渲染亦能显著提高效率。此外，纹理映射和管理也是关键，适当加载和缓存纹理，减少不必要的绘制操作如视口裁剪和背面剔除，均可增强渲染性能。
ly~
66 5
阿客不是客
|
2月前
|
存储 安全 编译器
深入C语言库：字符与字符串函数模拟实现
深入C语言库：字符与字符串函数模拟实现
阿客不是客
28 0