做硬核老爸,我用 Python

前几天,给儿子买了个飞行棋,甚是喜欢,每天都要和我来两盘,昨天准备大战一场时,发现骰子弄丢了,没有骰子就没法玩了,正想要用橡皮做一个,突然想到了个更好的办法,经过一顿折腾,终于搞定了,结果……

构思

骰子是个立方体,有六个面,每个面上,标有不同地点,从 1 个 到 6 个,代表 1 到 6 六个数字,玩的时候,将骰子一掷,等它停下,朝上的面是几点,就表示摇到了几。

不同的游戏中,对摇到的点数有不同的玩法,例如飞行棋中,摇到 5 或者 6,可以起飞一架飞机

飞行棋

现在我需要用程序来模拟这个过程,实际上就是产生 1 到 6 直接的随机数,直接用 random.randint(1, 6) 就可以搞定,不过我不想就这样简单完成,一是对于小孩子来说,直接给出数字不够直观,二是,能有机会给儿子炫技一把,何乐不为?

于是构思如下:

  • 找一些骰子的素材,需要有每个数字向上的图片
  • 为了制造骰子的转动效果,还需要一些处于转动中间状态的图片
  • 随机产生 0 到 5 之间的数字,0 代表点数 1,1 代表点数 2,依次类推,5 代表点数 6,为什么不直接生成 1 到 6 呢?后面有解答
  • 掷骰子过程有两种状态,即 显示点数 和 转动,那么就需要有触发机制,考虑到小孩子对鼠标操作不灵活,选用空格键来控制,按一下就相当于掷一次

实现

构思好后,赶紧实现

素材

先从网上找了些骰子的素材,最终选择了以微信掷骰子表情图为元素的一系列 gif 图片,通过图片解析工具,从 gif 图片中提取出每个帧,其中包括了点数朝上的图片,和转动中间的图片,这样图片素材就搞定了

实践时如果不方便获得图片素材,可从本文示例代码中获得

接下来,就是编程部分了,之前在 模拟疫情扩散的示例 中,用到过 pygame python 游戏引擎库,这次还用它

骰子

首先,写一个 骰子类,用来定义骰子的各种资源,以及管理骰子的状态,代码如下:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
import random
import pygame

class Dice:
    def __init__(self):
        self.diceRect = pygame.Rect(200, 225, 100, 100)
        self.diceSpin = [
            pygame.image.load("asset/rolling/4.png"),
            pygame.image.load("asset/rolling/3.png"),
            pygame.image.load("asset/rolling/2.png"),
            pygame.image.load("asset/rolling/1.png")
        ]
        self.diceStop = [
            pygame.image.load("asset/dice/1.png"),
            pygame.image.load("asset/dice/2.png"),
            pygame.image.load("asset/dice/3.png"),
            pygame.image.load("asset/dice/4.png"),
            pygame.image.load("asset/dice/5.png"),
            pygame.image.load("asset/dice/6.png")
        ]

        self.StopStatus = random.randint(0, 5)
        self.SpinStatus = 0

    def move(self):
        self.SpinStatus += 1
        if self.SpinStatus == len(self.diceSpin):
            self.SpinStatus = 0
  • 初始化方法中,用 pygame.Rect 方法设定了一个矩形区域,即游戏窗口坐标为(200, 225),高度和宽度都为 100,这个矩形区域是为了在游戏窗口中绘制骰子用的
  • diceSpin 存储了骰子转动过程中的图片素材,注意需要用 pygame.image.load 方法加载图片资源
  • diceStop 存储了骰子点数的图片素材
  • StopStatus 记录骰子停止状态的点数值,在 0 ~ 5 之间,初始化为一个随机数
  • SpinStatus 记录转动过程中当前帧的图片索引,默认为 0
  • move 方法相当于一个转动控制器,每调用一次会改变一次转动中图片的索引,骰子转动过程中会反复被调用

引擎

接下来,编写一个游戏引擎类,用于驱动游戏过程,代码如下:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
import random
import sys
import pygame

class Game:
    def __init__(self, width=500, height=600):
        pygame.init()
        size = width, height
        self.screen = pygame.display.set_mode(size)
        self.clock = pygame.time.Clock()
        self.screen.fill((255, 255, 255))

        self.rollTimes = 0  # 掷骰子过程的帧数记录
        self.Dice = Dice()
        self.start = False  # 状态标识
        self.rollCount = random.randint(3, 10)  # 初始投掷帧数

    def roll(self):
        self.screen.blit(self.Dice.diceSpin[self.Dice.SpinStatus], self.Dice.diceRect)
        self.Dice.move()
        self.rollTimes += 1
        if self.rollTimes > self.rollCount:
            self.start = False
            self.rollCount = random.randint(3, 10)
            self.Dice.StopStatus = random.randint(0, 5)
            self.rollTimes = 0

    def stop(self):
        self.screen.blit(self.Dice.diceStop[self.Dice.StopStatus], self.Dice.diceRect)

    def run(self):
        while True:
            self.clock.tick(10)
            for event in pygame.event.get():
                if event.type == pygame.QUIT:
                    sys.exit()
                if ((event.type == pygame.KEYDOWN and event.key==pygame.K_SPACE) \
                or event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN) \
                and self.start == False:
                    self.start = True

            if self.start:
                self.roll()
            else:
                self.stop()
            pygame.display.update()
  • 初始化方法中,做了游戏窗口的初始化,并设定了窗口大小,然后对过程中的控制类变量做了初始化
  • roll 方法为抛掷,抛掷过程中会被反复调用,先设置一个转动中图片,然后,调用骰子的 move 方法,得到一个新的转动状态
  • roll 方法中,接下来是一个控制器,如果达到了设定的转动次数,就停止,并得到随机的点数
  • stop 方法,在停止转动时调用,将转动停止时的点数图片绘制到窗口上,这里 StopStatus 范围是 0 ~ 5,刚好对应 diceStop 列表的索引,这就是随机数范围是 0~5 的原因
  • run 方法是引擎的启动入口,它启动了一个事件循环
  • 循环中,检查一遍事件记录,如果接收到了退出事件,则结束循环
  • 如果接收到了按下空格键或者鼠标键,且投掷状态为停止时,将投掷状态设置为开始
  • 检查完事件记录,判断投掷状态,如果是开始状态,调用 roll 方法,否则调用 stop 方法
  • 最后每次循环都需要调用 pygame.display.update() 刷新一次窗口

这里需要说明下 clock.tick,它的作用是让循环每秒执行多少次,抽象来说可以理解为动画的帧,即每秒多少帧。

相对于 clock.tick,我们更熟悉 time.sleep,后者表示等待多久再执行,那么 clock.tick(10) 的效果就相当于 time.sleep(0.1),即每秒执行 10 次,就等于每次等待十分之一秒

运行

1
2
if __name__ == '__main__':
    Game().run()

注意: 将目录切换到代码目录下运行,否则可能提示找不到图片文件

运行效果如下,像那么回事吧

掷骰子效果

折腾完后,我迫不及待地去儿子跟前炫耀,结果,他已经睡着了,身旁散落着一些飞行棋子儿……

总结

无论在生活或者工作中,编程技能越来越重要了,编程已然成为了思考和创造的工具了,习得一项编程技能,不仅能帮助自己,也许可以省一笔少儿编程的花费,在提高孩子逻辑思维能力的同时,还能增进与孩子的感情,不得不说,当儿子使用我编写的骰子玩飞行棋时,更开心了

做硬核家长,我用 Python

参考

示例代码:https://github.com/JustDoPython/python-examples/tree/master/taiyangxue/dice

Python Geek Tech wechat
欢迎订阅 Python 技术,这里分享关于 Python 的一切。