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1. 前言
turtle?（小海龜） 是?Python?內置的一個繪圖模塊，其實它不僅可以用來繪圖，還可以制作簡單的小游戲，甚至可以當成簡易的?GUI?模塊，編寫簡單的?GUI程序。
本文使用?turtle?模塊編寫一個簡單的小游戲，通過此程序的編寫過程聊一聊對?turtle?模塊的感悟。
編寫游戲，如果要做專業的、趣味性高的，還是請找?pygame，本文用?turtle?編寫游戲的目的是為了深度理解?turtle?的功能。
turtle?模塊的使用相對而言較簡單，對于基礎方法不做講解。只聊?turtle?模塊中稍難或大家忽視的地方。
2. 需求描述
程序運行時，畫布上會出現一個紅色的小球和很多綠色、藍色的小球。
剛開始紅色的小球會朝某一個方向移動，使用者可以通過按下上、下、左、右方向鍵控制紅色小球的運動方向。
綠色、藍色小球以初始的默認方向在畫布上移動。
當紅色的小球碰到綠色小球時，紅色小球球體會變大，當紅色小球碰到藍色小球時，紅色球體會變小。
當紅色小球球體縮小到某一個閾值時，游戲結束。
3. 制作流程
3.1 初始化變量
本程序需要使用到?turtle、random、math?模塊，使用之前，先導入。
import turtle import random import math ''' 初始化游戲界面大小 ''' # 游戲區域的寬度 game_wid = 600 # 游戲區域的高度 game_hei = 400 # 磚塊的大小，以及每一個小球初始大小 cell = 20 # 紅球初始大小 red_size = cell # 紅色小球 red_ball = None # 存儲綠色小球的列表 green_balls = [] # 存儲藍色小球的列表 blue_balls = [] # 紅色小球的方向 當前方向 0 向右，90 向上 180 向左 -90 向下 dir = 0
上述代碼說明：
紅色小球只有一個，由變量?red_ball?保存，紅色小球在運動過程中可以改大小，red_size?保存其大小。
綠色和藍色小球會有很多，這里使用?green_balls?和?blue_balls?2 個列表存儲。
3.2 通用函數
隨機位置計算函數：?為小球們隨機生成剛開始出現的位置。
'''
隨機位置計算函數
'''
def rand_pos():
# 水平有 30 個單元格，垂直有 20 個單元格
x = random.randint(-14, 14)
y = random.randint(-9, 9)
return x * cell, y * cell
繪制指定填充顏色的小正方形：?在游戲里有一個虛擬區域，四周使用很多小正方形圍起來。
'''
繪制一個指定填充顏色的正方形
填充顏色可以不指定
'''
def draw_square(color):
if color is not None:
# 的顏色就填充
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()
自定義畫筆形狀：
使用?turtle?制作游戲的底層思想：
當我們導入?turtle?模塊時，意味著我們有了一支可以在畫布上畫畫的畫筆，畫筆的默認形狀是一個小海龜。
本文稱這支默認畫筆叫主畫筆，可以使用?turtle?模塊中的?turtle.Turtle()?類創建更多畫筆 ，并且可以使用 ``turtle模塊提供的turtle.register_shape(name, shape)` 方法為每一支畫筆定制畫筆形狀。
如上所述，是使用?turtle?設計游戲的關鍵。
強調一下：
通過主畫筆創建更多的畫筆，以及為每一支畫筆設置不同的形狀。是編寫游戲的關鍵，游戲中的每一個角色，其本質是一支支畫筆，我們只是在控制畫筆在畫布上按我們設計好的軌跡移動。
本游戲中紅、綠、藍 3 種顏色的小球就是形狀為圓形的畫筆。
畫筆清單：
紅色小球畫筆一支。
綠色小球畫筆 n 支。
藍色小球畫筆 n 支。
'''
自定義畫筆形狀
name:畫筆名稱
color:可選項
'''
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)?方法參數說明：
- name：?自定義形狀的名稱。
- shape：?由開發者繪制的形狀。
開發者繪制的哪一部分圖形用來充當畫筆形狀？
由?turtle.begin_poly()?記錄的第一點到由?turtle.end_poly()?記錄的最后一點之間的圖形作為畫筆形狀。
cs = turtle.get_poly()?可以理解為獲取到剛繪制的圖形，然后使用?turtle.register_shape(name, cs)?注冊畫筆形狀，以后就可以隨時使用此形狀。
如上代碼記錄了一個圓的繪制過程，也就是創建了一個圓形的畫筆形狀。
移動到某個位置函數：
此函數用來讓某一支畫筆移到指定位置，不留下移動過程中的軌跡。
'''
移到某點
'''
def move_pos(pen, pos):
pen.penup()
pen.goto(pos)
pen.pendown()
參數說明：
-
pen?: 畫筆對象。 -
pos：要移到的目標地。
注冊鍵盤事件函數：
使用者可以通過鍵盤上的方向鍵更改紅色小球的方向。
turtle?模塊提供有很多事件，可以以交互式的方式使用turtle。turtle?模塊中主要有 2 類事件：鍵盤事件、點擊事件。因?turtle?的工作重點還是繪制靜態圖案上，其動畫繪制比較弱，所以它的事件少而簡單。
'''
改變紅色小球 4 方向的函數，
這些函數只有當使用者觸發按鍵后方可調用，故這些函數也稱為回調函數。
'''
def dir_right():
global dir
dir = 0
def dir_left():
global dir
dir = 180
def dir_up():
global dir
dir = 90
def dir_down():
global dir
dir = -90
'''
注冊鍵盤響應事件，用來改變紅球的方向
'''
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()
'''
當紅色小球遇到墻體后，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
紅色的小球在 2 個時間點需要改變方向，一是使用者按下了方向鍵，一是碰到了墻體。
3.3 游戲角色函數
繪制墻體函數：
墻體是游戲中的虛擬區域，用來限制小球的活動范圍。
Tips：?墻體由主畫筆繪制。
'''
繪制四面的墻體
'''
def draw_blocks():
# 隱藏畫筆
turtle.hideturtle()
# 上下各30個單元格，左右各 20 個單元格
for j in [30, 20, 30, 20]:
for i in range(j):
# 調用前面繪制正方形的函數
draw_square('gray')
turtle.fd(cell)
turtle.right(90)
turtle.fd(-cell)
# 回到原點
move_pos(turtle, (0, 0))
創建小球畫筆：?此函數用來創建新畫筆。本程序中的紅色、藍色、綠色小球都是由此函數創建的畫筆，且外觀形狀是圓。
def init_ball(pos, color, shape):
# 由主畫筆創建新畫筆
ball = turtle.Turtle()
ball.color(color)
# 指定新畫筆的形狀，如果不指定，則為默認形狀
ball.shape(shape)
# 移到隨機位置
move_pos(ball, pos)
# 移動過程要不顯示任何軌跡
ball.penup()
return ball
參數說明：
-
pos：?創建畫筆后畫筆移動的位置。 -
color：指定畫筆和填充顏色。 -
shape：?已經定義好的畫筆形狀名稱。
創建綠色、藍色小球：
def ran_gb_ball(balls, color):
# 隨機創建藍色、綠色小球的頻率，
# 也就是說，不是調用此函數就一定會創建小球，概率大概是調用 5 次其中會有一次創建
ran = random.randint(1, 5)
# 隨機一個角度
a = random.randint(0, 360)
# 1/5 的概率
if ran == 5:
turtle.tracer(False)
# 每一個小球就是一只畫筆
ball = init_ball(rand_pos(), color, 'ball')
ball.seth(a)
# 添加到列表中
balls.append(ball)
turtle.tracer(True)
為什么要設置一個概率值？
適當控制藍色、綠色小球的數量。
turtle.tracer(False)?方法的作用：是否顯示畫筆繪制過程中的動畫。False?關閉動畫效果，True?打開動畫效果。
這里設置為?False?的原因是不希望用戶看到新畫筆創建過程。
藍色、綠色小球的移動函數：
藍色、綠色小球被創建后會移到一個隨機位置，然后按默認方向移動。
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())
當小球碰到墻體后讓其再隨機移到墻體內部（簡單粗粗暴?。。?。
紅色球是否碰到了藍色或綠色小球：
此函數邏輯不復雜，計算小球相互之間的坐標，判斷坐標是否重疊。
'''
紅球是否碰到綠、藍球
'''
def r_g_b_meet():
global red_size
# 紅色小球的坐標
s_x, s_y = red_ball.pos()
# 迭代綠色小球，藍色小球列表
for bs in [green_balls, blue_balls]:
for b in bs:
# 計算藍色或綠色小球坐標
f_x, f_y = b.pos()
# 計算和紅色球之間的距離
x_ = math.fabs(s_x - f_x)
y_ = math.fabs(s_y - f_y)
# 碰撞距離：兩個球的半徑之和
h = cell + red_size
if 0 <= x_ <= h and y_ >= 0 and y_ <= h:
if b in green_balls:
# 遇到綠色球紅球變大
red_size += 2
if b in blue_balls:
# 遇到藍色球紅球變大
red_size -= 2
# 關鍵代碼
custom_shape('red', red_size)
return True
return False
上述代碼整體邏輯不復雜。而?custom_shape('red', red_size)?是關鍵代碼，因紅色小球的半徑發生了變化，所以需要重新定制紅色小球的外觀形狀，這樣才能在畫布上看到半徑變化的紅色小球。
3.4 讓小球動起來
怎樣讓小球動起來？
每隔一定時間，讓小球重新移動。?turtle.ontimer(ball_move, 100)?是讓小球動起來的核心邏輯，每隔一定時間，重新移動紅、藍、綠外觀如圓形狀的小球。
def ball_move():
red_ball.seth(dir)
red_ball.fd(40)
# 檢查紅球是否碰到墻體
is_meet_qt()
# 隨機創建綠色小球
ran_gb_ball(green_balls, 'green')
# 隨機創建藍色小球
ran_gb_ball(blue_balls, 'blue')
# 讓綠色小球移動
gb_ball_m(green_balls)
# 讓藍色小球移動
gb_ball_m(blue_balls)
# 檢查紅球是否碰到藍色、綠色小球
r_g_b_meet()
# 定時器
turtle.ontimer(ball_move, 100)
主方法：
if __name__ == "__main__":
# 關閉動畫效果
turtle.tracer(False)
# 注冊事件
register_event()
# 定制 2 種畫筆形狀
for name in ['red', 'ball']:
custom_shape(name, cell)
# 主畫筆移動墻體的左上角
move_pos(turtle, (-300, 200))
# 繪制墻體
draw_blocks()
red_ball = init_ball(rand_pos(), 'red', 'red')
turtle.tracer(True)
# 讓紅球移動起來
ball_move()
#
turtle.done()
以上為此游戲程序中的每一個函數講解。
運行后，可以控制紅色小球，當遇到綠色球和藍色球時，紅色球體會變大或變小。
4. 總結
使用?turtle?模塊的過程說明了一個道理，沒有所謂簡單的知識，如果你認為簡單，那是因為你對它的認知太淺。只是學到了大家都學到的內容。
如果要真正悟透知識點的內核，需要多查閱官方文檔，把所有內容吃透，并試著把這些知識向更高層面拔高。
原文鏈接：https://www.cnblogs.com/guo-ke/p/16079327.html
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