Python小游戏之Turtle图形游戏

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一、引言

今天，我们将探索一个使用Python语言和Turtle图形库构建的简单图形游戏。这个游戏不仅能够激发我们的创造力，还能帮助我们理解基本的编程概念。

想象一下，你是一位艺术家，拥有一支神奇的画笔，可以在一个虚拟的画布上绘制各种形状。你的画笔可以绘制直线、正方形、圆形、矩形和三角形。这个游戏将带你进入一个创造性的世界，让你自由地表达自己的艺术天赋。

二、游戏实现步骤

这个游戏是通过Python编程语言实现的，使用了Turtle图形库，这是一个非常直观的图形绘制工具。玩家可以通过点击画布来确定绘制形状的起始点，然后再次点击来确定结束点，从而绘制出所选的形状。
函数介绍：

up() 和 down() 函数用来控制画笔的抬起和放下，这决定了移动时是否绘制。
goto() 函数用于移动画笔到指定坐标。
begin_fill() 和 end_fill() 用于绘制形状时的填充操作。
state 字典用于跟踪游戏的状态，比如当前的起始点和选择的形状。
onscreenclick() 和 listen() 函数用于处理用户交互，是事件驱动编程的体现。

1.导入所需库

首先，我们需要导入Turtle图形库和vector模块，这些是实现图形绘制的基础。

from turtle import *
from freegames import vector

2.定义绘制基本图形的函数

接下来，我们定义几个函数来绘制基本图形。

2.1 绘制直线

def line(start, end):
    """Draw line from start to end."""
    up()  # 提起画笔，移动时不绘制
    goto(start.x, start.y)  # 移动到起始点
    down()  # 放下画笔，开始绘制
    goto(end.x, end.y)  # 绘制到结束点

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2.2 绘制正方形

def square(start, end):
    """Draw square from start to end."""
    up()
    goto(start.x, start.y)
    down()
    begin_fill()  # 开始填充颜色
    for count in range(4):  # 绘制四条边
        forward(end.x - start.x)
        left(90)
    end_fill()  # 结束填充

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3.定义点击事件处理函数

当用户点击画布时，我们需要一个函数来处理这个事件，根据当前状态决定是设置起始点还是绘制形状。

def tap(x, y):
    """Store starting point or draw shape."""
    start = state['start']

    if start is None:
        state['start'] = vector(x, y)  # 记录起始点
    else:
        shape = state['shape']
        end = vector(x, y)  # 记录结束点
        shape(start, end)  # 绘制形状
        state['start'] = None  # 重置起始点

4.定义状态存储函数

我们需要一个函数来存储状态，比如当前的起始点和选择的形状。

def store(key, value):
    """Store value in state at key."""
    state[key] = value

5.初始化游戏设置

设置画布大小，绑定点击事件和键盘操作。

state = {'start': None, 'shape': line}  # 初始化状态
setup(420, 420, 370, 0)  # 设置画布大小和初始位置
onscreenclick(tap)  # 绑定点击事件
listen()  # 开启事件监听

6.绑定键盘操作

通过键盘操作来改变绘制的颜色和形状。

onkey(undo, 'u')  # 绑定撤销操作（待实现）
onkey(lambda: color('black'), 'K')  # 绑定颜色选择
# ... 其他颜色和形状选择的绑定

7.启动游戏循环

最后，调用done()函数启动游戏的主循环。

done()

三、游戏效果

四、完整代码及注释

# 导入必要的库
from turtle import *
from freegames import vector

# 定义绘制线条的函数
def line(start, end):
    up()  # 提起画笔
    goto(start.x, start.y)  # 移动到起始点
    down()  # 放下画笔
    goto(end.x, end.y)  # 绘制到结束点

# 定义绘制正方形的函数
def square(start, end):
    up()
    goto(start.x, start.y)
    down()
    begin_fill()  # 开始填充颜色
    for count in range(4):  # 绘制四条边
        forward(end.x - start.x)
        left(90)
    end_fill()  # 结束填充

# 定义绘制圆形的函数（待实现）
def circle(start, end):
    pass  # TODO

# 定义绘制矩形的函数（待实现）
def rectangle(start, end):
    pass  # TODO

# 定义绘制三角形的函数（待实现）
def triangle(start, end):
    pass  # TODO

# 定义处理点击事件的函数
def tap(x, y):
    start = state['start']
    if start is None:
        state['start'] = vector(x, y)
    else:
        shape = state['shape']
        end = vector(x, y)
        shape(start, end)  # 根据选择的形状绘制图形
        state['start'] = None

# 定义存储状态的函数
def store(key, value):
    state[key] = value

# 初始化游戏设置
state = {'start': None, 'shape': line}
setup(420, 420, 370, 0)
onscreenclick(tap)
listen()

# 绑定键盘操作
onkey(undo, 'u')
onkey(lambda: color('black'), 'K')
onkey(lambda: color('white'), 'W')
onkey(lambda: color('green'), 'G')
onkey(lambda: color('blue'), 'B')
onkey(lambda: color('red'), 'R')
onkey(lambda: store('shape', line), 'l')
onkey(lambda: store('shape', square), 's')
onkey(lambda: store('shape', circle), 'c')
onkey(lambda: store('shape', rectangle), 'r')
onkey(lambda: store('shape', triangle), 't')

# 开始游戏循环
done()