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來源丨h(huán)ttps://blog.csdn.net/ZeroSwift/article/details/112172663

編輯丨AI算法與圖像處理

導(dǎo)讀

本文詳細(xì)介紹貪吃蛇小游戲，主要是使用方向鍵來控制小蛇的移動(dòng)，并讓小蛇盡可能多的吃到地圖中的小蘋果，變得更長(zhǎng)。

基礎(chǔ)工作

導(dǎo)入基礎(chǔ)程序庫(kù)

首先需要導(dǎo)入我們所需要的各種程序庫(kù)。

import cv2import numpy as npform random import randintform?random?import?choice

定義小蛇的基礎(chǔ)構(gòu)成

在這個(gè)程序中，我們的小蛇由頭部和身體組成。

頭部：使用Head類來表示蛇頭，即蛇頭是整條蛇的最開始部分。
身體：對(duì)于一條小蛇，除了蛇頭外，都是身體。

具體如下圖所示。

接下來，我們分別定義小蛇的頭部類和身體類。

頭部類

因?yàn)檎麄€(gè)小蛇是二維平面的小蛇，因此，確定一個(gè)蛇頭的位置需要x和y兩個(gè)值。此外，對(duì)于蛇頭的移動(dòng)方向，需要一個(gè)direction變量來確定。具體代碼如下。

class Head:  def __init__(self, direction, x, y):    # 蛇頭運(yùn)動(dòng)的方向    self.direction = direction    # 蛇頭在二維平面的坐標(biāo)    self.x = x    self.y = y
  # 移動(dòng)函數(shù)，通過不同的方向來對(duì)蛇頭的位置進(jìn)行更新  def move(self):    # 右    if self.direction == 0:        self.x += 1    # 下    elif self.direction == 1:        self.y += 1    # 左    elif self.direction == 2:        self.x -= 1    # 上    elif self.direction == 3:        self.y -= 1

身體類

身體類也需要使用x和y來確定位置，但由于每個(gè)身體但小塊的運(yùn)動(dòng)均依賴于前一個(gè)小塊的運(yùn)動(dòng)，因此，身體類沒有direction變量，有的只是front變量，用來讓身體知道自己的上一塊的位置。具體代碼如下。

class SnakePart:  def __init__(self, front, x, y):    self.front = front    self.x = x    self.y = y
  # 移動(dòng)函數(shù)，當(dāng)前小塊的下一個(gè)位置為當(dāng)前小塊的前一個(gè)小塊的當(dāng)前位置  def move(self):    self.x = self.front.x????self.y?=?self.front.y

定義游戲變量

CELL_SIZE：每個(gè)單元格的寬度。
BOARD_SIZE：每一行有多少個(gè)單元格。
SPEED：小蛇運(yùn)動(dòng)的速度。
GROWTH：小蛇每吃掉一個(gè)蘋果后，蘋果出現(xiàn)的速度。
等等。。。

  # 每個(gè)單元格的寬度  CELL_SIZE = 20  # 每一行有多少個(gè)單元格  BOARD_SIZE = 45  # 小蛇運(yùn)動(dòng)的速度。  SPEED = 12  # 小蛇每吃掉一個(gè)蘋果后，小蛇增長(zhǎng)的速度。  GROWTH = 3

  # 判斷蘋果是否被吃了  eaten = True  # 判斷是否推出游戲  quit = False  # 變量增長(zhǎng).   grow = 0
  # 使用數(shù)組來儲(chǔ)存小蛇  snake = []  # 初始化小蛇的頭部并放在中間  head = Head(0, int((BOARD_SIZE - 1)/2), int((BOARD_SIZE - 1)/2))??snake.append(head)

編寫游戲

初始化opencv窗口

除了初始化窗口外，這個(gè)函數(shù)還可以讓用戶的焦點(diǎn)自動(dòng)到該貪吃蛇游戲中。

# 構(gòu)建窗口并獲取焦點(diǎn)def win_focus():  cv2.namedWindow("Snake Game", cv2.WINDOW_AUTOSIZE);  board = np.zeros([BOARD_SIZE * CELL_SIZE, BOARD_SIZE * CELL_SIZE, 3])  cv2.imshow("Snake Game", board);  cv2.setWindowProperty("Snake Game", cv2.WND_PROP_FULLSCREEN, cv2.WINDOW_FULLSCREEN);  cv2.waitKey(2000)??cv2.setWindowProperty("Snake?Game",?cv2.WND_PROP_FULLSCREEN,?cv2.WINDOW_AUTOSIZE)

展現(xiàn)游戲

這個(gè)函數(shù)需要完成的功能如下。

創(chuàng)建一個(gè)用于給小蛇活動(dòng)的黑色背景板。
把蛇的身體(包括頭部)設(shè)置為綠色。
把蘋果設(shè)置成紅色。
監(jiān)聽鍵盤按鍵信息。

具體代碼如下。

def display():  # 創(chuàng)建黑色背景板  board = np.zeros([BOARD_SIZE, BOARD_SIZE, 3])  # 讓小蛇變成綠色  for part in snake:    board[part.y, part.x] = [0, 255, 0]  # 讓蘋果變成紅色  board[appley, applex] = [0, 0, 255]
  # 顯示背景板，刷新，返回鍵盤按鍵信息  cv2.imshow("Snake Game", np.uint8(board.repeat(CELL_SIZE, 0).repeat(CELL_SIZE, 1)))  key = cv2.waitKey(int(1000/SPEED))
  # 沒有任何按鍵被按下時(shí)返回-1??return?key

游戲主循環(huán)

在游戲主循環(huán)中，主要完成兩件事

檢查地圖中的蘋果是否被吃了。
如果被吃，需要增長(zhǎng)小蛇長(zhǎng)度，并重新生成一個(gè)新的不被小蛇覆蓋的蘋果。

# 判斷蘋果是否被吃if eaten:  # 將二維地圖轉(zhuǎn)換為一維序列  s = list(range(0, BOARD_SIZE ** 2))  # 將序列中被小蛇占有的值給剔除  for part in snake:      s.remove(part.x * BOARD_SIZE + part.y)
  # 隨機(jī)生成一個(gè)不被小蛇覆蓋的新蘋果     a = choice(s)  applex = int(a/BOARD_SIZE)  appley = a % BOARD_SIZE
??eaten?=?False

刷新屏幕并更新移動(dòng)方向

# 刷新屏幕key = display()
# 根據(jù)按鍵的信息來控制小蛇的運(yùn)動(dòng)方向if key == 8 or key == 27:  breakelif key == ord("d") :  head.direction = 0elif key == ord("s") :  head.direction = 1elif key == ord("a") :  head.direction = 2elif key == ord("w") :  head.direction = 3
# 移動(dòng)小蛇# 從后往前移動(dòng)，因?yàn)楹笠粋€(gè)小塊使用的是前一個(gè)小塊的位置for part in snake[::-1]:  part.move()

小蛇吃到蘋果后長(zhǎng)大

# 當(dāng)小蛇吃到蘋果后的生長(zhǎng)代碼   if grow > 0:  # 在蛇身的后尾添加上新的蛇身塊  snake.append(SnakePart(snake[-1], subx, suby))  grow -= 1
# 當(dāng)蛇頭碰到蘋果，更新變量if applex == head.x and appley == head.y:  subx = snake[-1].x  suby = snake[-1].y  eaten = True??grow?+=?GROWTH

游戲失敗的判斷

# 碰撞墻壁規(guī)則if head.x < 0 or head.x > BOARD_SIZE - 1 or head.y < 0 or head.y > BOARD_SIZE - 1:  break
# 蛇頭碰撞蛇身規(guī)則for part in snake[1:]:  if head.x == part.x and head.y == part.y:    quit = True    break
if quit:??break

小結(jié)

這只是一個(gè)小的Demo，大家感興趣可以去下載源代碼，并讓這個(gè)游戲變得更加的具有可玩性。

代碼:https://github.com/spmallick/learnopencv/tree/master/SnakeGame

英文原文：https://learnopencv.com/snake-game-with-opencv-python/

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