本篇内容主要讲解“Python中turtle怎么实现球类小游戏”,感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷,实用性强。下面就让小编来带大家学习“Python中turtle怎么实现球类小游戏”吧!
1. 前言
turtle (小海龟) 是 Python 内置的一个绘图模块,其实它不仅可以用来绘图,还可以制作简单的小游戏,甚至可以当成简易的 GUI 模块,编写简单的 GUI程序。
编写游戏,如果要做专业的、趣味性高的,还是请找 pygame,本文用 turtle 编写游戏的目的是为了深度理解 turtle 的功能。
2. 需求描述
程序运行时,画布上会出现一个红色的小球和很多绿色、蓝色的小球。
刚开始红色的小球会朝某一个方向移动,使用者可以通过按下上、下、左、右方向键控制红色小球的运动方向。
绿色、蓝色小球以初始的默认方向在画布上移动。
当红色的小球碰到绿色小球时,红色小球球体会变大,当红色小球碰到蓝色小球时,红色球体会变小。
当红色小球球体缩小到某一个阈值时,游戏结束。
3. 制作流程
3.1 初始化变量
本程序需要使用到 turtle、random、math 模块,使用之前,先导入。
import turtleimport randomimport math'''初始化游戏界面大小'''# 游戏区域的宽度game_wid = 600 # 游戏区域的高度game_hei = 400 # 砖块的大小,以及每一个小球初始大小cell = 20# 红球初始大小red_size = cell# 红色小球red_ball = None# 存储绿色小球的列表green_balls = []# 存储蓝色小球的列表blue_balls = []# 红色小球的方向 当前方向 0 向右,90 向上 180 向左 -90 向下dir = 0
上述代码说明:
红色小球只有一个,由变量 red_ball
保存,红色小球在运动过程中可以改大小,red_size
保存其大小。
绿色和蓝色小球会有很多,这里使用 green_balls
和 blue_balls
2 个列表存储。
3.2 通用函数
随机位置计算函数: 为小球们随机生成刚开始出现的位置。
'''随机位置计算函数'''def rand_pos(): # 水平有 30 个单元格,垂直有 20 个单元格 x = random.randint(-14, 14) y = random.randint(-9, 9) return x * cell, y * cell
绘制指定填充颜色的小正方形: 在游戏里有一个虚拟区域,四周使用很多小正方形围起来。
'''绘制一个指定填充颜色的正方形填充颜色可以不指定'''def draw_square(color): if color is not None: # 的颜色就填充 turtle.fillcolor(color) turtle.begin_fill() for i in range(4): turtle.fd(cell) turtle.left(90) if color is not None: turtle.end_fill()
自定义画笔形状:
使用 turtle 制作游戏的底层思想:
当我们导入 turtle
模块时,意味着我们有了一支可以在画布上画画的画笔,画笔的默认形状是一个小海龟。
本文称这支默认画笔叫主画笔,可以使用 turtle
模块中的 turtle.Turtle()
类创建更多画笔 ,并且可以使用 ``turtle模块提供的
turtle.register_shape(name, shape)` 方法为每一支画笔定制画笔形状。
如上所述,是使用 turtle
设计游戏的关键。
强调一下:
通过主画笔创建更多的画笔,以及为每一支画笔设置不同的形状。是编写游戏的关键,游戏中的每一个角色,其本质是一支支画笔,我们只是在控制画笔在画布上按我们设计好的轨迹移动。
本游戏中红、绿、蓝 3 种颜色的小球就是形状为圆形的画笔。
画笔清单:
红色小球画笔一支。
绿色小球画笔 n 支。
蓝色小球画笔 n 支。
'''自定义画笔形状name:画笔名称color:可选项'''def custom_shape(name, size): turtle.begin_poly() turtle.penup() turtle.circle(size) turtle.end_poly() cs = turtle.get_poly() turtle.register_shape(name, cs)
turtle.register_shape(name, shape)
方法参数说明:
name: 自定义形状的名称。
shape: 由开发者绘制的形状。
开发者绘制的哪一部分图形用来充当画笔形状?
由 turtle.begin_poly() 记录的第一点到由 turtle.end_poly() 记录的最后一点之间的图形作为画笔形状。
cs = turtle.get_poly()
可以理解为获取到刚绘制的图形,然后使用 turtle.register_shape(name, cs)
注册画笔形状,以后就可以随时使用此形状。
如上代码记录了一个圆的绘制过程,也就是创建了一个圆形的画笔形状。
移动到某个位置函数:
此函数用来让某一支画笔移到指定位置,不留下移动过程中的轨迹。
'''移到某点'''def move_pos(pen, pos): pen.penup() pen.goto(pos) pen.pendown()
参数说明:
pen
: 画笔对象。pos
:要移到的目标地。
注册键盘事件函数:
使用者可以通过键盘上的方向键更改红色小球的方向。
turtle
模块提供有很多事件,可以以交互式的方式使用turtle
。turtle
模块中主要有 2 类事件:键盘事件、点击事件。因 turtle
的工作重点还是绘制静态图案上,其动画绘制比较弱,所以它的事件少而简单。
'''改变红色小球 4 方向的函数,这些函数只有当使用者触发按键后方可调用,故这些函数也称为回调函数。'''def dir_right(): global dir dir = 0def dir_left(): global dir dir = 180def dir_up(): global dir dir = 90def dir_down(): global dir dir = -90 '''注册键盘响应事件,用来改变红球的方向'''def register_event(): for key, f in {"Up": dir_up, "Down": dir_down, "Left": dir_left, "Right": dir_right}.items(): turtle.onkey(f, key) turtle.listen()'''当红色小球遇到墙体后,也要修改方向''' def is_meet_qt(): global dir if red_ball.xcor() < -220: dir = 0 if red_ball.xcor() > 240: dir = 180 if red_ball.ycor() > 140: dir = -90 if red_ball.ycor() < -120: dir = 90
红色的小球在 2 个时间点需要改变方向,一是使用者按下了方向键,一是碰到了墙体。
3.3 游戏角色函数
绘制墙体函数:
墙体是游戏中的虚拟区域,用来限制小球的活动范围。
Tips: 墙体由主画笔绘制。
'''绘制四面的墙体'''def draw_blocks(): # 隐藏画笔 turtle.hideturtle() # 上下各30个单元格,左右各 20 个单元格 for j in [30, 20, 30, 20]: for i in range(j): # 调用前面绘制正方形的函数 draw_square('gray') turtle.fd(cell) turtle.right(90) turtle.fd(-cell) # 回到原点 move_pos(turtle, (0, 0))
创建小球画笔: 此函数用来创建新画笔。本程序中的红色、蓝色、绿色小球都是由此函数创建的画笔,且外观形状是圆。
def init_ball(pos, color, shape): # 由主画笔创建新画笔 ball = turtle.Turtle() ball.color(color) # 指定新画笔的形状,如果不指定,则为默认形状 ball.shape(shape) # 移到随机位置 move_pos(ball, pos) # 移动过程要不显示任何轨迹 ball.penup() return ball
参数说明:
pos
: 创建画笔后画笔移动的位置。color
:指定画笔和填充颜色。shape
: 已经定义好的画笔形状名称。
创建绿色、蓝色小球:
def ran_gb_ball(balls, color): # 随机创建蓝色、绿色小球的频率, # 也就是说,不是调用此函数就一定会创建小球,概率大概是调用 5 次其中会有一次创建 ran = random.randint(1, 5) # 随机一个角度 a = random.randint(0, 360) # 1/5 的概率 if ran == 5: turtle.tracer(False) # 每一个小球就是一只画笔 ball = init_ball(rand_pos(), color, 'ball') ball.seth(a) # 添加到列表中 balls.append(ball) turtle.tracer(True)
为什么要设置一个概率值?
适当控制蓝色、绿色小球的数量。
turtle.tracer(False)
方法的作用:是否显示画笔绘制过程中的动画。False
关闭动画效果,True
打开动画效果。
这里设置为 False
的原因是不希望用户看到新画笔创建过程。
蓝色、绿色小球的移动函数:
蓝色、绿色小球被创建后会移到一个随机位置,然后按默认方向移动。
def gb_ball_m(balls): s = 20 a = random.randint(0, 360) r = random.randint(0, 10) for b in balls: b.fd(s) if b.xcor() < -220 or b.xcor() > 240 or b.ycor() > 140 or b.ycor() < -120: b.goto(rand_pos())
当小球碰到墙体后让其再随机移到墙体内部(简单粗粗暴!!)。
红色球是否碰到了蓝色或绿色小球:
此函数逻辑不复杂,计算小球相互之间的坐标,判断坐标是否重叠。
'''红球是否碰到绿、蓝球'''def r_g_b_meet(): global red_size # 红色小球的坐标 s_x, s_y = red_ball.pos() # 迭代绿色小球,蓝色小球列表 for bs in [green_balls, blue_balls]: for b in bs: # 计算蓝色或绿色小球坐标 f_x, f_y = b.pos() # 计算和红色球之间的距离 x_ = math.fabs(s_x - f_x) y_ = math.fabs(s_y - f_y) # 碰撞距离:两个球的半径之和 h = cell + red_size if 0 <= x_ <= h and y_ >= 0 and y_ <= h: if b in green_balls: # 遇到绿色球红球变大 red_size += 2 if b in blue_balls: # 遇到蓝色球红球变大 red_size -= 2 # 关键代码 custom_shape('red', red_size) return True return False
上述代码整体逻辑不复杂。而 custom_shape('red', red_size)
是关键代码,因红色小球的半径发生了变化,所以需要重新定制红色小球的外观形状,这样才能在画布上看到半径变化的红色小球。
3.4 让小球动起来
怎样让小球动起来?
每隔一定时间,让小球重新移动。 turtle.ontimer(ball_move, 100)
是让小球动起来的核心逻辑,每隔一定时间,重新移动红、蓝、绿外观如圆形状的小球。
def ball_move(): red_ball.seth(dir) red_ball.fd(40) # 检查红球是否碰到墙体 is_meet_qt() # 随机创建绿色小球 ran_gb_ball(green_balls, 'green') # 随机创建蓝色小球 ran_gb_ball(blue_balls, 'blue') # 让绿色小球移动 gb_ball_m(green_balls) # 让蓝色小球移动 gb_ball_m(blue_balls) # 检查红球是否碰到蓝色、绿色小球 r_g_b_meet() # 定时器 turtle.ontimer(ball_move, 100)
主方法:
if __name__ == "__main__": # 关闭动画效果 turtle.tracer(False) # 注册事件 register_event() # 定制 2 种画笔形状 for name in ['red', 'ball']: custom_shape(name, cell) # 主画笔移动墙体的左上角 move_pos(turtle, (-300, 200)) # 绘制墙体 draw_blocks() red_ball = init_ball(rand_pos(), 'red', 'red') turtle.tracer(True) # 让红球移动起来 ball_move() # turtle.done()
以上为此游戏程序中的每一个函数讲解。
运行后,可以控制红色小球,当遇到绿色球和蓝色球时,红色球体会变大或变小。
到此,相信大家对“Python中turtle怎么实现球类小游戏”有了更深的了解,不妨来实际操作一番吧!这里是编程网网站,更多相关内容可以进入相关频道进行查询,关注我们,继续学习!