使用turtle模块创建双人对战光轮车游戏

游戏概述

《Tron》是一款经典的街机游戏，玩家控制光轮车在屏幕上移动并留下不可穿越的轨迹。本文将介绍如何使用Python的turtle模块实现一个简化版的《Tron》双人对战游戏。

双人对战

两个玩家分别控制红色和蓝色的光轮车进行对战

轨迹机制

光轮车会持续移动并留下不可穿越的轨迹

简单控制

通过按键控制光轮车转向，操作简单易上手

碰撞检测

实时检测碰撞，撞上轨迹或边缘则游戏结束

代码解析

初始设置

from turtle import *
from freegames import square, vector

游戏使用了Python的turtle模块进行图形绘制，并借助freegames库中的square和vector函数简化开发。

玩家初始化

p1xy = vector(-100, 0)  # 玩家1初始位置
p1aim = vector(4, 0)     # 玩家1初始移动方向
p1body = set()           # 玩家1轨迹集合

p2xy = vector(100, 0)    # 玩家2初始位置
p2aim = vector(-4, 0)    # 玩家2初始移动方向
p2body = set()           # 玩家2轨迹集合

游戏设置了两名玩家，分别位于屏幕左右两侧，朝对方方向移动。

游戏逻辑

inside()函数检查玩家是否还在屏幕内：

def inside(head):
    """Return True if head inside screen."""
    return -200 < head.x < 200 and -200 < head.y < 200

draw()函数是游戏主循环，处理移动、碰撞检测和绘制：

def draw():
    """Advance players and draw game."""
    p1xy.move(p1aim)
    p1head = p1xy.copy()

    p2xy.move(p2aim)
    p2head = p2xy.copy()

    # 碰撞检测
    if not inside(p1head) or p1head in p2body:
        print('Player blue wins!')
        return

    if not inside(p2head) or p2head in p1body:
        print('Player red wins!')
        return

    # 更新轨迹并绘制
    p1body.add(p1head)
    p2body.add(p2head)

    square(p1xy.x, p1xy.y, 3, 'red')
    square(p2xy.x, p2xy.y, 3, 'blue')
    update()
    ontimer(draw, 50)

控制设置

setup(420, 420, 370, 0)
hideturtle()
tracer(False)
listen()
# 玩家1控制键
onkey(lambda: p1aim.rotate(90), 'a')
onkey(lambda: p1aim.rotate(-90), 'd')
# 玩家2控制键
onkey(lambda: p2aim.rotate(90), 'j')
onkey(lambda: p2aim.rotate(-90), 'l')
draw()
done()

玩家1使用A键和D键转向，玩家2使用J键和L键转向。

代码技巧

这个实现巧妙地使用了Python的set()来存储轨迹点，使得碰撞检测非常高效。向量运算则简化了移动和方向控制逻辑。

扩展练习

源代码注释中提出了几个有趣的扩展方向：

• 调整速度：修改p1aim和p2aim的初始值可以改变玩家移动速度。例如将vector(4, 0)改为vector(6, 0)会使玩家1移动更快。

• 防止自撞：当前版本允许玩家撞上自己的轨迹，可以添加检查条件p1head in p1body来防止这种情况。

• 穿越屏幕边缘：修改inside()函数或在玩家超出边界时将其传送到对面边缘。

• 创建电脑玩家：可以设计简单的AI算法让电脑控制一个玩家，例如总是转向远离对手轨迹的方向。

学习建议

尝试一次只实现一个扩展功能，测试通过后再添加下一个。这样可以帮助你更好地理解每部分代码的作用。

总结

这个Python实现简洁地展示了《Tron》游戏的核心机制，使用不到50行代码就创建了一个可玩的双人对战游戏。通过turtle模块的图形功能和Python的集合操作，高效地实现了轨迹记录和碰撞检测。这个基础版本为进一步扩展提供了良好的起点，开发者可以按照建议的练习方向逐步完善游戏功能。

这种实现方式不仅适合学习游戏开发基础，也是理解实时交互程序逻辑的优秀示例。通过修改和扩展这个代码，开发者可以深入理解游戏循环、碰撞检测和用户输入处理等核心概念。

项目价值

这个项目完美展示了如何用Python实现经典游戏，是学习编程逻辑、图形界面开发和游戏设计的绝佳起点。

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