Tkinter 中的贪食蛇 - 《ZetCode 中文系列教程》

开发

原文： http://zetcode.com/tkinter/snake/

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。

Tkinter 中的贪食蛇 - 图1

图：贪食蛇

这是用 Tkinter 创建的贪食蛇电脑游戏。