0 項目簡介
?? Hi，各位同學好呀，這里是L學長！
??今天向大家分享一個今年(2022)最新完成的畢業(yè)設計項目作品
python小游戲畢設 2048小游戲設計與實現(xiàn) (源碼)
?? 學長根據(jù)實現(xiàn)的難度和等級對項目進行評分(最低0分，滿分5分)
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難度系數(shù)：3分
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工作量：3分
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創(chuàng)新點：4分
1 游戲介紹
今天我們用python實現(xiàn)一個2048小游戲。
游戲規(guī)則
“使用方向鍵移動方塊，兩個數(shù)字相同的方塊撞在一起后，將會合并為一個數(shù)字是原來兩倍的新方塊。游戲的時候盡可能多地合并這些數(shù)字方塊就行了?！?/p>
2 實現(xiàn)效果
3 開發(fā)工具
3.1 環(huán)境配置
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Python版本：3.6.4
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相關模塊：
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pygame模塊；
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以及一些Python自帶的模塊。
3.2 Pygame介紹
簡介
Pygame是一系列專門為編寫電子游戲而設計的Python模塊(modules)。Pygame在已經(jīng)非常優(yōu)秀的SDL庫的基礎上增加了許多功能。這讓你能夠用Python語言編寫出豐富多彩的游戲程序。
Pygame可移植性高，幾乎能在任何平臺和操作系統(tǒng)上運行。
Pygame已經(jīng)被下載過數(shù)百萬次。
Pygame免費開源。它在LGPL許可證(Lesser General Public License，GNU寬通用公共許可證)下發(fā)行。使用Pygame，你可以創(chuàng)造出免費開源，可共享，或者商業(yè)化的游戲。詳情請見LGPL許可證。
優(yōu)點
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能夠輕松使用多核CPU(multi core CPUs) :如今雙核CPU很常用，8核CPU在桌面系統(tǒng)中也很便宜，而利用好多核系統(tǒng)，能讓你在你的游戲中實現(xiàn)更多東西。特定的pygame函數(shù)能夠釋放令人生畏的python GIL(全局解釋器鎖),這幾乎是你用C語言才能做的事。
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核心函數(shù)用最優(yōu)化的C語言或匯編語言編寫:C語言代碼通常比Python代碼運行速度快10-20倍。而匯編語言編寫的代碼(assembly code)比Python甚至快到100多倍。
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安裝便捷:一般僅需包管理程序或二進制系統(tǒng)程序便能安裝。
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真正地可移植:支持Linux (主要發(fā)行版), Windows (95, 98, ME, 2000, XP, Vista, 64-bit Windows,), Windows CE, BeOS, MacOS, Mac OS X, FreeBSD, NetBSD, OpenBSD, BSD/OS, Solaris, IRIX, and QNX等操作系統(tǒng).也能支持AmigaOS, Dreamcast, Atari, AIX, OSF/Tru64, RISC OS, SymbianOS and OS/2，但是還沒有受到官方認可。你也可以在手持設備,游戲控制臺， One Laptop Per Child (OLPC) computer項目的電腦等設備中使用pygame.
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用法簡單:無論是小孩子還是大人都能學會用pygame來制作射擊類游戲。
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很多Pygame游戲已發(fā)行:其中包括很多游戲大賽入圍作品、非常受歡迎的開源可分享的游戲。
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由你來控制主循環(huán):由你來調(diào)用pygame的函數(shù)，pygame的函數(shù)并不需要調(diào)用你的函數(shù)。當你同時還在使用其他庫來編寫各種各種的程序時，這能夠為你提供極大的掌控權。
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不需要GUI就能使用所有函數(shù):僅在命令行中，你就可以使用pygame的某些函數(shù)來處理圖片，獲取游戲桿輸入，播放音樂……
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對bug反應迅速:很多bug在被上報的1小時內(nèi)就能被我們修復。雖然有時候我們確實會卡在某一個bug上很久，但大多數(shù)時候我們都是很不錯的bug修復者。如今bug的上報已經(jīng)很少了，因為許多bug早已被我們修復。
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代碼量少:pygame并沒有數(shù)以萬計的也許你永遠用不到的冗雜代碼。pygame的核心代碼一直保持著簡潔特點，其他附加物諸如GUI庫等，都是在核心代碼之外單獨設計研發(fā)的。
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模塊化:你可以單獨使用pygame的某個模塊。想要換著使用一個別的聲音處理庫？沒問題。pygame的很多核心模塊支持獨立初始化與使用。
最小開發(fā)框架
import pygame,sys #sys是python的標準庫，提供Python運行時環(huán)境變量的操控
pygame.init() #內(nèi)部各功能模塊進行初始化創(chuàng)建及變量設置，默認調(diào)用
size = width,height = 800,600 #設置游戲窗口大小，分別是寬度和高度
screen = pygame.display.set_mode(size) #初始化顯示窗口
pygame.display.set_caption("小游戲程序") #設置顯示窗口的標題內(nèi)容，是一個字符串類型
while True: #無限循環(huán)，直到Python運行時退出結(jié)束
for event in pygame.event.get(): #從Pygame的事件隊列中取出事件，并從隊列中刪除該事件
if event.type == pygame.QUIT: #獲得事件類型，并逐類響應
sys.exit() #用于退出結(jié)束游戲并退出
pygame.display.update() #對顯示窗口進行更新，默認窗口全部重繪
代碼執(zhí)行流程
4 具體實現(xiàn)
首先，進行一下游戲初始化操作并播放一首自己喜歡的游戲背景音樂：
# 游戲初始化
pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode(cfg.SCREENSIZE)
pygame.display.set_caption('2048 —— 微信公眾號:Charles的皮卡丘')
# 播放背景音樂
pygame.mixer.music.load(cfg.BGMPATH)
pygame.mixer.music.play(-1, 30)
接著，我們來定義一個2048游戲類，里面主要負責實現(xiàn)2048的各種游戲規(guī)則：
'''2048游戲'''
class Game2048(object):
def __init__(self, matrix_size=(4, 4), max_score_filepath=None, **kwargs):
# matrix_size: (num_rows, num_cols)
self.matrix_size = matrix_size
# 游戲最高分保存路徑
self.max_score_filepath = max_score_filepath
# 初始化
self.initialize()
具體而言，我們先用一個二維的列表來保存當前的游戲狀態(tài)：
range(self.matrix_size[1])] for _ in range(self.matrix_size[0])]
其中null表示當前的塊里沒有數(shù)字。否則，對應的位置則用當前的數(shù)字表示。很顯然地，2048小游戲的當前游戲狀態(tài)是可以用一個4*4的列表表示的：
游戲一開始，我們需要在這個二維列表里隨機地選擇兩個位置生成數(shù)字(即2或者4)：
'''在新的位置隨機生成數(shù)字'''
def randomGenerateNumber(self):
empty_pos = []
for i in range(self.matrix_size[0]):
for j in range(self.matrix_size[1]):
if self.game_matrix[i][j] == 'null': empty_pos.append([i, j])
i, j = random.choice(empty_pos)
self.game_matrix[i][j] = 2 if random.random() > 0.1 else 4
self.randomGenerateNumber()
self.randomGenerateNumber()
然后，當玩家按下方向鍵(↑↓←→)時，這個二維列表要根據(jù)玩家的操作指令進行更新，主要分為兩個部分：
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移動所有的數(shù)字塊并進行必要的合并和記分；
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隨機地在一個還沒有數(shù)字的位置上生成一個數(shù)字。
具體而言，代碼實現(xiàn)如下：
'''更新游戲狀態(tài)'''
def update(self):
game_matrix_before = copy.deepcopy(self.game_matrix)
self.move()
if game_matrix_before != self.game_matrix: self.randomGenerateNumber()
其中，移動所有的數(shù)字并進行必要的合并的代碼實現(xiàn)如下：
'''根據(jù)指定的方向, 移動所有數(shù)字塊'''
def move(self):
# 提取非空數(shù)字
def extract(array):
array_new = []
for item in array:
if item != 'null': array_new.append(item)
return array_new
# 合并非空數(shù)字
def merge(array):
score = 0
if len(array) < 2: return array, score
for i in range(len(array)-1):
if array[i] == 'null':
break
if array[i] == array[i+1]:
array[i] *= 2
array.pop(i+1)
array.append('null')
score += array[i]
return extract(array), score
# 不需要移動的話直接return
if self.move_direction is None: return
# 向上
if self.move_direction == 'up':
for j in range(self.matrix_size[1]):
col = []
for i in range(self.matrix_size[0]):
col.append(self.game_matrix[i][j])
col = extract(col)
col.reverse()
col, score = merge(col)
self.score += score
col.reverse()
col = col + ['null',] * (self.matrix_size[0] - len(col))
for i in range(self.matrix_size[0]):
self.game_matrix[i][j] = col[i]
# 向下
elif self.move_direction == 'down':
for j in range(self.matrix_size[1]):
col = []
for i in range(self.matrix_size[0]):
col.append(self.game_matrix[i][j])
col = extract(col)
col, score = merge(col)
self.score += score
col = ['null',] * (self.matrix_size[0] - len(col)) + col
for i in range(self.matrix_size[0]):
self.game_matrix[i][j] = col[i]
# 向左
elif self.move_direction == 'left':
for idx, row in enumerate(copy.deepcopy(self.game_matrix)):
row = extract(row)
row.reverse()
row, score = merge(row)
self.score += score
row.reverse()
row = row + ['null',] * (self.matrix_size[1] - len(row))
self.game_matrix[idx] = row
# 向右
elif self.move_direction == 'right':
for idx, row in enumerate(copy.deepcopy(self.game_matrix)):
row = extract(row)
row, score = merge(row)
self.score += score
row = ['null',] * (self.matrix_size[1] - len(row)) + row
self.game_matrix[idx] = row
self.move_direction = None
懶得動腦子了(反正就4*4那么大T_T)，所以直接遍歷了這個二維列表以實現(xiàn)我們想要的所有操作了。最后，我們再寫個函數(shù)以根據(jù)當前的游戲狀態(tài)來判斷游戲是否結(jié)束就ok啦：
'''游戲是否結(jié)束'''
@property
def isgameover(self):
for i in range(self.matrix_size[0]):
for j in range(self.matrix_size[1]):
if self.game_matrix[i][j] == 'null': return False
if (i == self.matrix_size[0] - 1) and (j == self.matrix_size[1] - 1):
continue
elif (i == self.matrix_size[0] - 1):
if (self.game_matrix[i][j] == self.game_matrix[i][j+1]):
return False
elif (j == self.matrix_size[1] - 1):
if (self.game_matrix[i][j] == self.game_matrix[i+1][j]):
return False
else:
if (self.game_matrix[i][j] == self.game_matrix[i+1][j]) or (self.game_matrix[i][j] == self.game_matrix[i][j+1]):
return False
return True
其實很簡單，如果二維列表被數(shù)字填滿，且數(shù)字不能再進行合并的話，這局游戲就結(jié)束了，否則，游戲就沒有結(jié)束。文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-506751.html
定義完2048游戲類，我們的游戲基本上算是寫完了。只需要在游戲主循環(huán)里根據(jù)用戶操作來更新當前的游戲狀態(tài)并將游戲里所有必要的元素顯示在屏幕上就ok啦：文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-506751.html
# 游戲主循環(huán)
clock = pygame.time.Clock()
is_running = True
while is_running:
screen.fill(pygame.Color(cfg.BG_COLOR))
# --按鍵檢測
for event in pygame.event.get():
if event.type == pygame.QUIT:
pygame.quit()
sys.exit()
elif event.type == pygame.KEYDOWN:
if event.key in [pygame.K_UP, pygame.K_DOWN, pygame.K_LEFT, pygame.K_RIGHT]:
game_2048.setDirection({pygame.K_UP: 'up', pygame.K_DOWN: 'down', pygame.K_LEFT: 'left', pygame.K_RIGHT: 'right'}[event.key])
# --更新游戲狀態(tài)
game_2048.update()
if game_2048.isgameover:
game_2048.saveMaxScore()
is_running = False
# --將必要的游戲元素畫到屏幕上
drawGameMatrix(screen, game_2048.game_matrix, cfg)
start_x, start_y = drawScore(screen, game_2048.score, game_2048.max_score, cfg)
drawGameIntro(screen, start_x, start_y, cfg)
# --屏幕更新
pygame.display.update()
clock.tick(cfg.FPS)
return endInterface(screen, cfg)
5 最后
到了這里，關于python小游戲 2048小游戲設計與實現(xiàn)的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！
