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Python使用海龟绘图实现贪吃蛇游戏

Posted in Python onJune 18, 2021

在实现贪吃蛇游戏时，首先需要使用python内置的turtle模块来实现创建游戏窗体与键盘按键的监听工作，然后使用freegames模块进行贪吃蛇的绘制工作。

1、turtle模块

turtle模块是python的内置模块，所以在使用前需要使用import导入该模块。代码如下：

import turtle

（1）创建游戏窗体可以使用turtle模块中的setup()方法来实现。语法格式如下：

turtle.setup(width=_CFG["width"],height=_CFG["height"],startx=_CFG["leftright"],starty=_CFG["topbottom"])

参数说明如下：

width：表示窗体的宽度，如果是整数，大小以像素为单位，如果是浮动，则为屏幕的一小部分；默认值为屏幕的50%。
height：表示窗体的高度，如果是整数，高度以像素为单位，如果是浮动，则为屏幕的一小部分；默认值为屏幕的75%。
startx：表示窗体显示在屏幕的横向位置，如果为正，则以像素为单位从屏幕左边缘开始，如果为负，则从右边缘开始，如果没有，则水平居中窗口。
starty：表示窗体显示在屏幕的纵向位置，如果为正，则以像素为单位从屏幕上边缘开始，如果为负，则从下边缘开始，如果没有，则垂直居中窗口。

创建游戏窗体的关键代码如下：

import turtle      # 导入绘图海龟模块
turtle.setup(420, 420)      # 创建窗体大小
turtle.done()       # 停止画笔绘制，但绘图窗体不关闭

（2）通过turtle模块中的onkey()方法可以实现对应键盘中按键的监听工作。语法格式如下：

turtle.onkey(fun,key)

参数说明如下：

fun：表示需要执行的方法。
key：该参数为字符串，表示键盘中对应的按键，例如“a”或“space”。

注意：在使用onkey()方法实现键盘的监听时，还需要调用turtle.listen()方法即可实现键盘按键的监听。

实现键盘中上、下、左、右按键监听工作的关键代码如下：

turtle.listen()                        # 事件监听器
turtle.onkey(lambda: change(10, 0), 'Right')    # 按键盘右键，蛇向右走
turtle.onkey(lambda: change(-10, 0), 'Left')    # 按键盘左键，蛇向左走
turtle.onkey(lambda: change(0, 10), 'Up')       # 按键盘上键，蛇向上走
turtle.onkey(lambda: change(0, -10), 'Down')    # 按键盘下键，蛇向下走

2、freegames模块

freegames模块是第三方模块，所以在使用前需要先通过以下命令进行模块的安装：

pip install freegames

模块安装完成以后，首先需要导入freegames模块中的vector与square函数。代码如下：

from freegames import vector,square  # 导入向量类与绘图函数

（1）通过freegames模块中的vector()类可以根据指定的x、y坐标创建一个二维向量对象。vector()类的语法格式如下：

class freegames.vector(x,y)

参数说明如下：

x：表示横向坐标。
y：表示纵向坐标。

实现定义游戏中的食物位置、蛇位置以及蛇移动的位置与距离。关键代码如下：

food = vector(0,0)        # 食物
snake = [vector(10, 0)]   # 蛇
position = vector(0, -10) # 移动位置，一步的距离为10

（2）通过freegames模块中square函数可以实现在（x，y）处绘制指定边长大小的正方形，并填充指定颜色。square()函数的语法格式如下:

freegames.square(x,y,size,name)

参数说明如下：

x：表示横向坐标。
y：表示纵向坐标。
size：表示绘制正方形的边长。
name：表示填充颜色的名称。

实现绘制游戏中食物、蛇。关键代码如下：

square(body.x, body.y, 9, 'black') # 绘制黑色蛇
square(food.x, food.y, 9, 'green')     # 绘制绿色食物

实例

from random import randrange          # 导入随机函数
from freegames import vector,square  # 导入向量函数与绘图函数
import turtle                         # 导入绘图海龟模块

food = vector(0,0)        # 食物
snake = [vector(10, 0)]   # 蛇
position = vector(0, -10) # 移动位置，一步的距离为10

def change(x, y):        # 改变蛇的移动方向
    position.x = x
    position.y = y

def is_inside(head):        # 判断蛇头是否在窗体内
    return -200 < head.x < 190 and -200 < head.y < 190

def move():                   # 可以让蛇移动的方法
    head = snake[-1].copy()    # 确定蛇头的位置
    head.move(position)        # 移动一步
    if not is_inside(head) or head in snake:   # 如果蛇的头部位于边界外或者蛇头在蛇的身体中
        square(head.x, head.y, 9, 'red')     # 绘制红色蛇头，说明游戏结束
        turtle.update()                      # 更新
        return
    snake.append(head)                       # 更新蛇的位置
    if head == food:                      # 如果蛇吃到食物
        print('Snake:', len(snake))       # 根据蛇的长度进行加分
        food.x = randrange(-15, 15) * 10  # 随机生成食物x坐标
        food.y = randrange(-15, 15) * 10  # 随机生成食物y坐标
    else:
        snake.pop(0)            # 移除蛇走过的坐标
    turtle.clear()              # 清空蛇走过的位置
    for body in snake:          # 循环遍历蛇的坐标
        square(body.x, body.y, 9, 'black') # 绘制黑色蛇
    square(food.x, food.y, 9, 'green')     # 绘制绿色食物
    turtle.update()
    turtle.ontimer(move, 100)           # 定时执行move函数

if __name__ == '__main__':                  # 程序入口
    turtle.setup(420, 420, 370, 0)          # 创建窗体大小
    turtle.hideturtle()                     # 隐藏箭头显示
    turtle.tracer(False)                   # 关闭绘画效果
    move()          # 调用让蛇移动的方法
    turtle.listen()                        # 事件监听器
    turtle.onkey(lambda: change(10, 0), 'Right')    # 按键盘右键，蛇向右走
    turtle.onkey(lambda: change(-10, 0), 'Left')    # 按键盘左键，蛇向左走
    turtle.onkey(lambda: change(0, 10), 'Up')       # 按键盘上键，蛇向上走
    turtle.onkey(lambda: change(0, -10), 'Down')    # 按键盘下键，蛇向下走
    turtle.done()   # 停止画笔绘制，但绘图窗体不关闭

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