Python使用海龜繪圖實現貪吃蛇遊戲

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在實現貪吃蛇遊戲時，首先需要使用python內置的turtle模塊來實現創建遊戲窗體與鍵盤按鍵的監聽工作，然後使用freegames模塊進行貪吃蛇的繪制工作。

1、turtle模塊

turtle模塊是python的內置模塊，所以在使用前需要使用import導入該模塊。代碼如下：

import turtle

（1） 創建遊戲窗體可以使用turtle模塊中的setup()方法來實現。語法格式如下：

turtle.setup(width=_CFG["width"],height=_CFG["height"],startx=_CFG["leftright"],starty=_CFG["topbottom"])

參數說明如下：

  • width：表示窗體的寬度，如果是整數，大小以像素為單位，如果是浮動，則為屏幕的一小部分；默認值為屏幕的50%。
  • height：表示窗體的高度，如果是整數，高度以像素為單位，如果是浮動，則為屏幕的一小部分；默認值為屏幕的75%。
  • startx：表示窗體顯示在屏幕的橫向位置，如果為正，則以像素為單位從屏幕左邊緣開始，如果為負，則從右邊緣開始，如果沒有，則水平居中窗口。
  • starty：表示窗體顯示在屏幕的縱向位置，如果為正，則以像素為單位從屏幕上邊緣開始，如果為負，則從下邊緣開始，如果沒有，則垂直居中窗口。

創建遊戲窗體的關鍵代碼如下：

import turtle      # 導入繪圖海龜模塊
turtle.setup(420, 420)      # 創建窗體大小
turtle.done()       # 停止畫筆繪制，但繪圖窗體不關閉

（2）通過turtle模塊中的onkey()方法可以實現對應鍵盤中按鍵的監聽工作。語法格式如下：

turtle.onkey(fun,key)

參數說明如下：

  • fun：表示需要執行的方法。
  • key：該參數為字符串，表示鍵盤中對應的按鍵，例如“a”或“space”。

註意：在使用onkey()方法實現鍵盤的監聽時，還需要調用turtle.listen()方法即可實現鍵盤按鍵的監聽。

實現鍵盤中上、下、左、右按鍵監聽工作的關鍵代碼如下：

turtle.listen()                        # 事件監聽器
turtle.onkey(lambda: change(10, 0), 'Right')    # 按鍵盤右鍵，蛇向右走
turtle.onkey(lambda: change(-10, 0), 'Left')    # 按鍵盤左鍵，蛇向左走
turtle.onkey(lambda: change(0, 10), 'Up')       # 按鍵盤上鍵，蛇向上走
turtle.onkey(lambda: change(0, -10), 'Down')    # 按鍵盤下鍵，蛇向下走

2、freegames模塊

freegames模塊是第三方模塊，所以在使用前需要先通過以下命令進行模塊的安裝：

pip install freegames

模塊安裝完成以後，首先需要導入freegames模塊中的vector與square函數。代碼如下：

from freegames import vector,square  # 導入向量類與繪圖函數

（1）通過freegames模塊中的vector()類可以根據指定的x、y坐標創建一個二維向量對象。vector()類的語法格式如下：

class freegames.vector(x,y)

參數說明如下：

  • x：表示橫向坐標。
  • y：表示縱向坐標。

實現定義遊戲中的食物位置、蛇位置以及蛇移動的位置與距離。關鍵代碼如下：

food = vector(0,0)        # 食物
snake = [vector(10, 0)]   # 蛇
position = vector(0, -10) # 移動位置，一步的距離為10

（2）通過freegames模塊中square函數可以實現在（x，y）處繪制指定邊長大小的正方形，並填充指定顏色。square()函數的語法格式如下:

freegames.square(x,y,size,name)

參數說明如下：

  • x：表示橫向坐標。
  • y：表示縱向坐標。
  • size：表示繪制正方形的邊長。
  • name：表示填充顏色的名稱。

實現繪制遊戲中食物、蛇。關鍵代碼如下：

square(body.x, body.y, 9, 'black') # 繪制黑色蛇
square(food.x, food.y, 9, 'green')     # 繪制綠色食物

實例

from random import randrange          # 導入隨機函數
from freegames import vector,square  # 導入向量函數與繪圖函數
import turtle                         # 導入繪圖海龜模塊

food = vector(0,0)        # 食物
snake = [vector(10, 0)]   # 蛇
position = vector(0, -10) # 移動位置，一步的距離為10

def change(x, y):        # 改變蛇的移動方向
    position.x = x
    position.y = y

def is_inside(head):        # 判斷蛇頭是否在窗體內
    return -200 < head.x < 190 and -200 < head.y < 190

def move():                   # 可以讓蛇移動的方法
    head = snake[-1].copy()    # 確定蛇頭的位置
    head.move(position)        # 移動一步
    if not is_inside(head) or head in snake:   # 如果蛇的頭部位於邊界外或者蛇頭在蛇的身體中
        square(head.x, head.y, 9, 'red')     # 繪制紅色蛇頭，說明遊戲結束
        turtle.update()                      # 更新
        return
    snake.append(head)                       # 更新蛇的位置
    if head == food:                      # 如果蛇吃到食物
        print('Snake:', len(snake))       # 根據蛇的長度進行加分
        food.x = randrange(-15, 15) * 10  # 隨機生成食物x坐標
        food.y = randrange(-15, 15) * 10  # 隨機生成食物y坐標
    else:
        snake.pop(0)            # 移除蛇走過的坐標
    turtle.clear()              # 清空蛇走過的位置
    for body in snake:          # 循環遍歷蛇的坐標
        square(body.x, body.y, 9, 'black') # 繪制黑色蛇
    square(food.x, food.y, 9, 'green')     # 繪制綠色食物
    turtle.update()
    turtle.ontimer(move, 100)           # 定時執行move函數

if __name__ == '__main__':                  # 程序入口
    turtle.setup(420, 420, 370, 0)          # 創建窗體大小
    turtle.hideturtle()                     # 隱藏箭頭顯示
    turtle.tracer(False)                   # 關閉繪畫效果
    move()          # 調用讓蛇移動的方法
    turtle.listen()                        # 事件監聽器
    turtle.onkey(lambda: change(10, 0), 'Right')    # 按鍵盤右鍵，蛇向右走
    turtle.onkey(lambda: change(-10, 0), 'Left')    # 按鍵盤左鍵，蛇向左走
    turtle.onkey(lambda: change(0, 10), 'Up')       # 按鍵盤上鍵，蛇向上走
    turtle.onkey(lambda: change(0, -10), 'Down')    # 按鍵盤下鍵，蛇向下走
    turtle.done()   # 停止畫筆繪制，但繪圖窗體不關閉

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