Tkinter 中的贪食蛇
在 Tkinter 教程的这一部分中，我们创建一个贪食蛇游戏克隆。
贪食蛇是较旧的经典视频游戏。 它最初是在 70 年代后期创建的。 后来它被带到 PC 上。 在这个游戏中，玩家控制蛇。 目的是尽可能多地吃苹果。 蛇每次吃一个苹果，它的身体就会长大。 蛇必须避开墙壁和自己的身体。
开发
蛇的每个关节的大小为 10 像素。 蛇由光标键控制。 最初，蛇具有三个关节。 游戏立即开始。 游戏结束后，我们将在窗口中心显示分数上方的游戏结束消息。
我们使用Canvas小部件来创建游戏。 游戏中的对象是图像。 我们使用画布方法创建图像项。 我们使用画布方法使用标签在画布上查找项目并进行碰撞检测。
snake.py
#!/usr/bin/env python3
"""
ZetCode Tkinter tutorial
This is a simple Snake game
clone.
Author: Jan Bodnar
Website: zetcode.com
Last edited: April 2019
"""
import sys
import random
from PIL import Image, ImageTk
from tkinter import Tk, Frame, Canvas, ALL, NW
class Cons:
BOARD_WIDTH = 300
BOARD_HEIGHT = 300
DELAY = 100
DOT_SIZE = 10
MAX_RAND_POS = 27
class Board(Canvas):
def __init__(self):
super().__init__(width=Cons.BOARD_WIDTH, height=Cons.BOARD_HEIGHT,
background="black", highlightthickness=0)
self.initGame()
self.pack()
def initGame(self):
'''initializes game'''
self.inGame = True
self.dots = 3
self.score = 0
# variables used to move snake object
self.moveX = Cons.DOT_SIZE
self.moveY = 0
# starting apple coordinates
self.appleX = 100
self.appleY = 190
self.loadImages()
self.createObjects()
self.locateApple()
self.bind_all("<Key>", self.onKeyPressed)
self.after(Cons.DELAY, self.onTimer)
def loadImages(self):
'''loads images from the disk'''
try:
self.idot = Image.open("dot.png")
self.dot = ImageTk.PhotoImage(self.idot)
self.ihead = Image.open("head.png")
self.head = ImageTk.PhotoImage(self.ihead)
self.iapple = Image.open("apple.png")
self.apple = ImageTk.PhotoImage(self.iapple)
except IOError as e:
print(e)
sys.exit(1)
def createObjects(self):
'''creates objects on Canvas'''
self.create_text(30, 10, text="Score: {0}".format(self.score),
tag="score", fill="white")
self.create_image(self.appleX, self.appleY, image=self.apple,
anchor=NW, tag="apple")
self.create_image(50, 50, image=self.head, anchor=NW, tag="head")
self.create_image(30, 50, image=self.dot, anchor=NW, tag="dot")
self.create_image(40, 50, image=self.dot, anchor=NW, tag="dot")
def checkAppleCollision(self):
'''checks if the head of snake collides with apple'''
apple = self.find_withtag("apple")
head = self.find_withtag("head")
x1, y1, x2, y2 = self.bbox(head)
overlap = self.find_overlapping(x1, y1, x2, y2)
for ovr in overlap:
if apple[0] == ovr:
self.score += 1
x, y = self.coords(apple)
self.create_image(x, y, image=self.dot, anchor=NW, tag="dot")
self.locateApple()
def moveSnake(self):
'''moves the Snake object'''
dots = self.find_withtag("dot")
head = self.find_withtag("head")
items = dots + head
z = 0
while z < len(items)-1:
c1 = self.coords(items[z])
c2 = self.coords(items[z+1])
self.move(items[z], c2[0]-c1[0], c2[1]-c1[1])
z += 1
self.move(head, self.moveX, self.moveY)
def checkCollisions(self):
'''checks for collisions'''
dots = self.find_withtag("dot")
head = self.find_withtag("head")
x1, y1, x2, y2 = self.bbox(head)
overlap = self.find_overlapping(x1, y1, x2, y2)
for dot in dots:
for over in overlap:
if over == dot:
self.inGame = False
if x1 < 0:
self.inGame = False
if x1 > Cons.BOARD_WIDTH - Cons.DOT_SIZE:
self.inGame = False
if y1 < 0:
self.inGame = False
if y1 > Cons.BOARD_HEIGHT - Cons.DOT_SIZE:
self.inGame = False
def locateApple(self):
'''places the apple object on Canvas'''
apple = self.find_withtag("apple")
self.delete(apple[0])
r = random.randint(0, Cons.MAX_RAND_POS)
self.appleX = r * Cons.DOT_SIZE
r = random.randint(0, Cons.MAX_RAND_POS)
self.appleY = r * Cons.DOT_SIZE
self.create_image(self.appleX, self.appleY, anchor=NW,
image=self.apple, tag="apple")
def onKeyPressed(self, e):
'''controls direction variables with cursor keys'''
key = e.keysym
LEFT_CURSOR_KEY = "Left"
if key == LEFT_CURSOR_KEY and self.moveX <= 0:
self.moveX = -Cons.DOT_SIZE
self.moveY = 0
RIGHT_CURSOR_KEY = "Right"
if key == RIGHT_CURSOR_KEY and self.moveX >= 0:
self.moveX = Cons.DOT_SIZE
self.moveY = 0
RIGHT_CURSOR_KEY = "Up"
if key == RIGHT_CURSOR_KEY and self.moveY <= 0:
self.moveX = 0
self.moveY = -Cons.DOT_SIZE
DOWN_CURSOR_KEY = "Down"
if key == DOWN_CURSOR_KEY and self.moveY >= 0:
self.moveX = 0
self.moveY = Cons.DOT_SIZE
def onTimer(self):
'''creates a game cycle each timer event'''
self.drawScore()
self.checkCollisions()
if self.inGame:
self.checkAppleCollision()
self.moveSnake()
self.after(Cons.DELAY, self.onTimer)
else:
self.gameOver()
def drawScore(self):
'''draws score'''
score = self.find_withtag("score")
self.itemconfigure(score, text="Score: {0}".format(self.score))
def gameOver(self):
'''deletes all objects and draws game over message'''
self.delete(ALL)
self.create_text(self.winfo_width() /2, self.winfo_height()/2,
text="Game Over with score {0}".format(self.score), fill="white")
class Snake(Frame):
def __init__(self):
super().__init__()
self.master.title('Snake')
self.board = Board()
self.pack()
def main():
root = Tk()
nib = Snake()
root.mainloop()
if __name__ == '__main__':
main()
首先，我们将定义一些在游戏中使用的常量。
class Cons:
BOARD_WIDTH = 300
BOARD_HEIGHT = 300
DELAY = 100
DOT_SIZE = 10
MAX_RAND_POS = 27
BOARD_WIDTH和BOARD_HEIGHT常数确定电路板的大小。 DELAY常数确定游戏的速度。 DOT_SIZE是苹果的大小和蛇的点。 MAX_RAND_POS常数用于计算苹果的随机位置。
initGame()方法初始化变量，加载图像并启动超时功能。
self.createObjects()
self.locateApple()
createObjects()方法在画布上创建项目。 locateApple()在画布上随机放置一个苹果。
self.bind_all("<Key>", self.onKeyPressed)
我们将键盘事件绑定到onKeyPressed()方法。 游戏由键盘光标键控制。
try:
self.idot = Image.open("dot.png")
self.dot = ImageTk.PhotoImage(self.idot)
self.ihead = Image.open("head.png")
self.head = ImageTk.PhotoImage(self.ihead)
self.iapple = Image.open("apple.png")
self.apple = ImageTk.PhotoImage(self.iapple)
except IOError as e:
print(e)
sys.exit(1)
在这些行中，我们加载图像。 贪食蛇游戏中包含三个图像：头部，圆点和苹果。
def createObjects(self):
'''creates objects on Canvas'''
self.create_text(30, 10, text="Score: {0}".format(self.score),
tag="score", fill="white")
self.create_image(self.appleX, self.appleY, image=self.apple,
anchor=NW, tag="apple")
self.create_image(50, 50, image=self.head, anchor=NW, tag="head")
self.create_image(30, 50, image=self.dot, anchor=NW, tag="dot")
self.create_image(40, 50, image=self.dot, anchor=NW, tag="dot")
在createObjects()方法中，我们在画布上创建游戏对象。 这些是帆布项目。 它们被赋予初始的 x 和 y 坐标。 image参数提供要显示的图像。 anchor参数设置为NW； 这样，画布项目的坐标就是项目的左上角。 如果我们希望能够在根窗口的边框旁边显示图像，这很重要。 尝试删除锚点，看看会发生什么。 tag参数用于识别画布上的项目。 一个标签可用于多个画布项目。
checkAppleCollision()方法检查蛇是否击中了苹果对象。 如果是这样，我们会增加分数，添加另一个蛇形关节，并称为locateApple()。
apple = self.find_withtag("apple")
head = self.find_withtag("head")
find_withtag()方法使用其标签在画布上找到一个项目。 我们需要两个项目：蛇的头和苹果。 请注意，即使只有一个带有给定标签的项目，该方法也会返回一个元组。 苹果产品就是这种情况。 然后，可以通过以下方式访问苹果项目：apple[0]。
x1, y1, x2, y2 = self.bbox(head)
overlap = self.find_overlapping(x1, y1, x2, y2)
bbox()方法返回项目的边界框点。 find_overlapping()方法查找给定坐标的冲突项。
for ovr in overlap:
if apple[0] == ovr:
x, y = self.coords(apple)
self.create_image(x, y, image=self.dot, anchor=NW, tag="dot")
self.locateApple()
如果苹果与头部碰撞，我们将在苹果对象的坐标处创建一个新的点项目。 我们调用locateApple()方法，该方法从画布上删除旧的苹果项目，然后创建并随机放置一个新的项目。
在moveSnake()方法中，我们有游戏的关键算法。 要了解它，请看一下蛇是如何运动的。 我们控制蛇的头。 我们可以使用光标键更改其方向。 其余关节在链上向上移动一个位置。 第二关节移动到第一个关节的位置，第三关节移动到第二个关节的位置，依此类推。
z = 0
while z < len(items)-1:
c1 = self.coords(items[z])
c2 = self.coords(items[z+1])
self.move(items[z], c2[0]-c1[0], c2[1]-c1[1])
z += 1
该代码将关节向上移动。
self.move(head, self.moveX, self.moveY)
我们使用move()方法移动磁头。 按下光标键时，将设置self.moveX和self.moveY变量。
在checkCollisions()方法中，我们确定蛇是否击中了自己或撞墙之一。
x1, y1, x2, y2 = self.bbox(head)
overlap = self.find_overlapping(x1, y1, x2, y2)
for dot in dots:
for over in overlap:
if over == dot:
self.inGame = False
如果蛇用头撞到关节之一，我们就结束游戏。
if y1 > Cons.BOARD_HEIGHT - Cons.DOT_SIZE:
self.inGame = False
如果蛇击中Board的底部，我们就结束游戏。
locateApple()方法在板上随机找到一个新苹果，然后删除旧的苹果。
apple = self.find_withtag("apple")
self.delete(apple[0])
在这里，我们找到并删除了被蛇吃掉的苹果。
r = random.randint(0, Cons.MAX_RAND_POS)
我们得到一个从 0 到MAX_RAND_POS-1的随机数。
self.appleX = r * Cons.DOT_SIZE
...
self.appleY = r * Cons.DOT_SIZE
这些行设置了apple对象的 x 和 y 坐标。
在onKeyPressed()方法中，我们在游戏过程中对按下的键做出反应。
LEFT_CURSOR_KEY = "Left"
if key == LEFT_CURSOR_KEY and self.moveX <= 0:
self.moveX = -Cons.DOT_SIZE
self.moveY = 0
如果我们按左光标键，则相应地设置self.moveX和self.moveY变量。 在moveSnake()方法中使用这些变量来更改蛇对象的坐标。 还要注意，当蛇向右行驶时，我们不能立即向左转。
def onTimer(self):
'''creates a game cycle each timer event '''
self.drawScore()
self.checkCollisions()
if self.inGame:
self.checkAppleCollision()
self.moveSnake()
self.after(Cons.DELAY, self.onTimer)
else:
self.gameOver()
每DELAY ms，就会调用onTimer()方法。 如果我们参与了游戏，我们将调用三种构建游戏逻辑的方法。 否则，游戏结束。 计时器基于after()方法，该方法仅在DELAY ms 之后调用一次方法。 要重复调用计时器，我们递归调用onTimer()方法。
def drawScore(self):
'''draws score'''
score = self.find_withtag("score")
self.itemconfigure(score, text="Score: {0}".format(self.score))
drawScore()方法在板上画分数。
def gameOver(self):
'''deletes all objects and draws game over message'''
self.delete(ALL)
self.create_text(self.winfo_width() /2, self.winfo_height()/2,
text="Game Over with score {0}".format(self.score), fill="white")
如果游戏结束，我们将删除画布上的所有项目。 然后，我们将游戏的最终比分绘制在屏幕中央。
图：贪食蛇
这是用 Tkinter 创建的贪食蛇电脑游戏。
