Permalink
Find file Copy path
Fetching contributors…
Cannot retrieve contributors at this time
107 lines (69 sloc) 6.55 KB

Życie Conwaya (str)

Gra w życie zrealizowana z użyciem biblioteki PyGame. Wersja strukturalna. Biblioteka PyGame ułatwia tworzenie aplikacji multimedialnych, w tym gier.

life.png

Zmienne i plansza gry

Tworzymy plik life.py w terminalu lub w wybranym edytorze i zaczynamy od zdefiniowania zmiennych określających właściwości obiektów w naszej grze.

Kod nr
.. literalinclude:: life_str1.py
    :linenos:

W instrukcji pygame.display.set_mode() inicjalizujemy okno gry o rozmiarach 800x400 pikseli i 32-bitowej głębi kolorów. Tworzymy w ten sposób powierzchnię główną do rysowania zapisaną w zmiennej OKNOGRY. Ilość możliwych do narysowania komórek, reprezentowanych przez kwadraty o boku 10 pikseli, wyliczamy w zmiennych KOM_POZIOM i KOM_PION. Najważniejszą strukturą w naszej grze jest POLE_GRY, dwuwymiarowa lista elementów reprezentujących "żywe" i "martwe" komórki, czyli populację. Tworzymy ją w dwóch krokach, na początku inicjujemy zerami jednowymiarową listę o rozmiarze odpowiadającym ilości komórek w poziomie (POLE_GRY = [KOM_MARTWA] * KOM_POZIOM). Następnie do każdego elementu listy przypisujemy listę zawierającą tyle zer, ile jest komórek w pionie.

Populacja komórek

Kolejnym krokiem będzie zdefiniowanie funkcji przygotowującej i rysującej populację komórek.

Kod nr
.. literalinclude:: life_str2.py
    :linenos:
    :lineno-start: 39
    :lines: 39-

Najważniejszym fragmentem kodu, implementującym logikę naszej gry, jest funkcja przygotuj_populacje(), która jako parametr przyjmuje omówioną wcześniej strukturę POLE_GRY (pod nazwą polegry). Funkcja sprawdza, jak rozwija się populacja komórek, według następujących zasad:

  1. Jeżeli żywa komórka ma mniej niż 2 żywych sąsiadów, umiera z powodu samotności.
  2. Jeżeli żywa komórka ma więcej niż 3 żywych sąsiadów, umiera z powodu przeludnienia.
  3. Żywa komórka z 2 lub 3 sąsiadami żyje dalej.
  4. Martwa komórka z 3 żywymi sąsiadami ożywa.

Funkcja iteruje po każdym elemencie POLA_GRY i sprawdza stan sąsiadów każdej komórki, w wierszu 1 powyżej komórki, w wierszu 2 na tym samym poziomie i w wierszu 3 poniżej. Konstrukcja try...except pozwala obsłużyć sytuacje wyjątkowe (błędy), a więc komórki skrajne, które nie mają sąsiadów u góry czy u dołu, z lewej bądź z prawej strony: w takim przypadku wywoływana jest instrukcja pass, czyli nie rób nic :-). Końcowa złożona instrukcja warunkowa if ożywia lub uśmierca sprawdzaną komórkę w zależności od stanu sąsiednich komórek (czyli zmiennej populacja).

Zadaniem funkcji rysuj_populacje() jest narysowanie kwadratów (obiekty :term:`Rect`) o białych bokach w rozmiarze 10 pikseli dla pól (elementów), które w liście POLE_GRY są żywe (mają wartość 1).

Główna pętla programu

Programy interaktywne, w tym gry, reagujące na działania użytkownika, takie jak ruchy czy kliknięcia myszą, działają w pętli, której zadaniem jest:

  1. przechwycenie i obsługa działań użytkownika, czyli tzw. zdarzeń (ruchy, kliknięcia myszą, naciśnięcie klawiszy),
  2. aktualizacja stanu gry (przesunięcia elementów, aktualizacja planszy),
  3. aktualizacja wyświetlanego okna (narysowanie nowego stanu gry).

Dopisujemy więc do kodu główną pętlę wraz z obsługą zdarzeń:

Kod nr
.. literalinclude:: life_str3.py
    :linenos:
    :lineno-start: 122
    :lines: 122-

W obrębie głównej pętli programu pętla for odczytuje kolejne zdarzenia zwracane przez metodę pygame.event.get(). Jak widać, w pierwszej kolejności obsługujemy wydarzenie typu (właściwość .type) QUIT, czyli zakończenie aplikacji.

Jednak na początku gry gracz klika lewym lub prawym klawiszem myszy i ożywia lub uśmierca kliknięte komórki w obrębie okna gry. Dzieje się tak dopóty, dopóki zmienna zycie_trwa ma wartość False, a więc dopóki gracz nie naciśnie klawisza ENTER (if event.type == KEYDOWN and event.key == K_RETURN:). Każde kliknięcie myszą zostaje przechwycone (if event.type == MOUSEBUTTONDOWN:) i zapamiętane w zmiennej przycisk_wdol. Jeżeli zmienna ta ma wartość True, pobieramy współrzędne kursora myszy (mouse_x, mouse_y = pygame.mouse.get_pos()) i obliczamy indeksy elementu listy POLE_GRY odpowiadającego klikniętej komórce. Następnie sprawdzamy, który przycisk myszy został naciśnięty; informację tę zapisaliśmy wcześniej za pomocą funkcji event.button w zmiennej przycisk_typ, która przyjmuje wartość 1 (lewy) lub 3 (prawy przycisk myszy), w zależności od klikniętego przycisku ożywiamy lub uśmiercamy komórkę, zapisując odpowiedni stan w liście POLE_GRY.

Naciśnięcie klawisza ENTER uruchamia symulację rozwoju populacji. Zmienna zycie_trwa ustawiona zostaje na wartość True , co przerywa obsługę kliknięć myszą, i wywoływana jest funkcja przygotuj_populacje(), która przygotowuje kolejny stan populacji. Końcowe polecenia wypełniają okno gry kolorem (.fill()), wywołują funkcję rysującą planszę (rysuj_populacje()). Funkcja pygame.display.update(), która musi być wykonywana na końcu rysowania, aktualizuje obraz gry na ekranie. Ostatnie polecenie pygame.time.delay(100) dodaje 100-milisekundowe opóźnienie kolejnej aktualizacji stanu populacji. Dzięki temu możemy obserwować jej rozwój na planszy.

Grę możemy uruchomić poleceniem wpisanym w terminalu:

~$ python life_str.py

Zadania dodatkowe

Spróbuj inaczej zaimplementować funkcję przygotuj_populacje. Spróbuj zmodyfikować kod tak, aby plansza gry była biała, a komórki rysowane były jako kolorowe kwadraty o różniącym się od wypełnienia obramowaniu.

Materiały

Źródła: