Python+Turtle制作海龟迷宫小游戏

时间：2023-01-04 09:37:54|栏目：Python代码|点击：次

导语

哈喽！大家好！我是木木子~

纵观之前的文章——我发现了一个特点，很多小伙伴儿都喜欢学习Turtle或游戏代码，没错吧~

那今天这篇文章就是为这2方面的小伙伴儿精心准备滴！Turtle+游戏一起安排一波啦！

从Turtle开始介绍—基础知识到实践案例这篇文章都写到了嘞！不要以为是单单一个项目哦，想学Turtle的必学篇，不要错过啦~

最后今天小编会带大家写一个利用Turtle的一款海龟闯关的三大迷宫哦！这工程量还是挺大的！都是绘制下来的话代码量比较多了撒，400行代码才完成这款“海龟闯关走迷宫的”小游戏！

一、简介

1.什么是Turtle

Turtle英译过来为乌龟，不过我们介绍的不是这种动物，而是以此命名的一个绘图软件。

在python文档中介绍了Turtle本身是一款简单、易上手的绘图软件，非常适合新手进入编程的世界。

海龟绘图Turtle是Python内置模块，总之是非常简单好玩的一个库。

其动作主要有：抬笔，此后的动作只是移动画笔，画布上不会留下痕迹；落笔，只要移动画笔，画布上就会留下痕迹。

画笔动作只绝对移动、相对移动、向前(后)移动、转向(绝对角度、相对角度)、圆或圆弧、点(实心圆)，故画不了椭圆，绘制函数曲线困难！

2.怎么玩转Turtle

当然在这里需要进入python编程环境，然后在这个python文件中就可以开始动手写有关turtle的代码。

Turtle是python安装时自带的内置模块，调用该模块非常简单，直接使用import方式加载：

import turtle 或 from turtle import *

这也是程序的第一行代码，用于准备好使用turtle这个模块。

3.画布的设置

1.1设置画布大小

turtle.screensize()       # 返回默认大小(400, 300)

1.2以默认绘图窗口大小显示窗口，窗口居屏幕中心

turtle.screensize(width, hight[, bg])

其中：width——表示画布宽度(单位像素);Hight——表示画布高度(单位像素);bg——画布背景颜色，该参数可缺省，缺省时为白色背景

1.3案例

如：

turtle.screensize(800, 600, "green")，表示画布大小为800×600，绿色画布。

turtle.setup(width, hight[, x, y])

其中：width, height——表示画布宽和高。当为整数时表示像素；为小数时则表示占据计算机屏幕的比例

4.设置背景/画布颜色

turtle.bgcolor()

二、Turtle的画笔设置

turtle.pensize(size)

其中：size——画笔粗细，用像素表示。

1.turtle绘图的基本方法

导入turtle库绘图模块后，就可以实现绘图，基本操作是向前(后)画直线，旋转(向左向右改变方向)，画圆(圆弧)等。

这里介绍几个最常用的命令。

1.1设置画笔的属性

命令	说明
turtle.pensize(width)	用于设置画笔的宽度（即粗细），width越大越粗
turtle.pencolor(color)	用于设置画笔的颜色，color参数可以是字符串如"green","red",也可以是RGB三元组
turtle.shape(shape)	用于设置画笔的形状，shape参数为字符串，主要包含“turtle”乌龟形状，“square”正方形形状等
turtle.speed(speed)	用于设置画笔的移动速度。speed参数可以是字符串如“fast”，"slow"等，也可以是0到10间的整数

1.2画笔绘图的命令

命令	说明
turtle.fd(dis)	沿当前画笔方向向前移动dist像素长度
turtle.bk(dist)	沿当前画笔相反方向移动dist像素长度
turtle.right(degree)	沿当前画笔方向向右转degree°
turtle.left(degree)	沿当前画笔方向向左转degree°
turtle.down()	将画笔放下，开始画图
turtle.up()	提起笔移动，不绘制图形
turtle.circle()	画圆，半径为正(负)，表示圆心在画笔的左边(右边)画圆
setx( )	将当前x轴移动到指定位置
sety( )	将当前y轴移动到指定位置
setheading(degree)	用于设置画笔的方向，参数degree为画笔方向与海龟坐标系x轴正向的夹角度数
ht()	用于将画笔隐藏

三、最后的案例Turtle小游戏

1.设计思路游戏规则

这个海龟闯关的小迷宫游戏是设计了三个关卡，运行代码之后会有相应的关卡弹窗设置，想完那关可以直接玩那关，也可以按照顺序闯关。

特别注意：

很多人担心过不了关？没关系，小编给大家开了一个挂，这个挂就是按住F1就出现了迷宫的路线图哦！按住F2就是出现了一个海龟到起点自己走路线哈！

2.准备环节

小编用的Python3、Pycharm2021、Turtle模块导入即可。

然后相应的图片素材：

3.正式敲代码

# -*- coding: UTF-8 -*-
"""
源码基地：#806965976#
csdn账号：顾木子吖
海龟迷宫闯关游戏
"""
 
import turtle  # 导入海龟绘图模块
import random  # 导入随机数模块
 
game_title = '小海龟大迷宫闯关小游戏'  # 游戏名字
 
level = 0  # 关卡
 
'''绘制地图用的全局变量'''
txt_path = 'map/map1.txt'  # 地图信息文本文件路径及名称
road_color = (191, 217, 225)  # 迷宫通道的颜色
R, C = 0, 0  # 迷宫地图的总行数R、总列数C
cell_size = 20  # 一个格子的尺寸
area_sign = {}  # 记录入口和出口索引位置
mazeList = []  # 地图列表
 
'''海龟对象'''
map_t = turtle.Turtle()  # 绘制地图的海龟
map_t.speed(0)  # 设置绘图速度最快（地图绘制）
sign_t = turtle.Turtle()  # 绘制入口和出口标记的海龟
 
auto_t = turtle.Turtle()  # 自动走迷宫的海龟
auto_t.pensize(5)  # 画笔粗细（自动）
auto_t.speed(0)  # 设置绘图速度最快（手动）
auto_t.ht()  # 隐藏海龟光标
 
manual_t = turtle.Turtle()  # 手动走迷宫的海龟
manual_t.pensize(5)  # 画笔粗细（手动）
manual_t.speed(0)  # 设置绘图速度最快（手动）
manual_t.shape('turtle')  # 设置海龟光标为小海龟（手动）
manual_t.ht()  # 隐藏手动走迷宫所用的海龟光标（手动）
 
# 要探索4个方向对应索引的变化规则
direction = [
    (1, 0),  # 右
    (-1, 0),  # 左
    (0, 1),  # 上
    (0, -1)  # 下
]
 
 
def imoveto(ci, ri):
    """
    功能：根据索引位置移动海龟（不画线）
    :param ci: 列索引
    :param ri: 行索引
    :return:
    """
    auto_t.penup()  # 抬笔
    cx, cy = itoc((ci, ri))  # 将索引位置转换为坐标位置
    auto_t.goto(cx, cy)  # 移动到指定位置
    auto_t.pendown()  # 落笔
    auto_t.shape('turtle')  # 设置海龟光标的形状
    auto_t.color('red')  # 设置画笔颜色为红色
    auto_t.st()  # 显示海龟光标
 
 
def c_move_to(t, ctuple):  # 移动到指定位置
    """
    功能：根据坐标位置移动到指定位置（不画线）
    :param t: 海龟对象
    :param ctuple: 记录坐标位置的元组
    :return:
    """
    t.ht()  # 隐藏海龟光标
    t.penup()  # 抬笔
    t.goto(ctuple[0], ctuple[1])  # 移动到坐标指定的位置
    t.pendown()  # 落笔
 
 
def itoc(ituple):
    """
    将索引位置转换为实际坐标位置
    :param ituple: 行、列索引组成的元组
    :return: 实际坐标位置
    """
    ci = ituple[0]
    ri = ituple[1]
    tx = ci * cell_size - C * cell_size / 2  # 根据索引值计算每个正方形的起点（x坐标）
    ty = R * cell_size / 2 - ri * cell_size  # 根据索引值计算每个正方形的起点（y坐标）
    cx = tx + cell_size / 2  # 正方形中心的x坐标
    cy = ty - cell_size / 2  # 正方形中心的y坐标
    return (cx, cy)
 
 
def ctoi(cx, cy):
    """
    根据cx和cy求在列表中对应的索引
    :param cx: x轴坐标
    :param cy: y轴坐标
    :return: 元组，(ci,ri)
    """
    ci = ((C - 1) * cell_size / 2 + cx) / cell_size  # 计算列索引
    ri = ((R - 1) * cell_size / 2 - cy) / cell_size  # 计算行索引
    return (int(ri), int(ci))  # 返回行列索引的元组
 
 
def get_map(filename):
    """
    功能：读取保存地图的文本文件内容到列表
    :param filename: 地图文件名
    :return: 地图列表
    """
    with open(filename, 'r') as f:  # 打开文件
        fl = f.readlines()  # 读取全部行
    maze_list = []  # 保存地图的列表
    for line in fl:  # 将读取的内容以空格分割为二维列表
        line = line.strip()  # 去掉空格
        line_list = line.split(" ")  # 以空格进行分割为列表
        maze_list.append(line_list)  # 将分割后的列表添加到地图列表中
    return maze_list  # 返回地图列表
 
 
def draw_square(ci, ri, colorsign):
    """
    功能：绘制组成地图的小正方形
    :param ci: 列索引
    :param ri: 行索引
    :param colorsign: 填充颜色
    :return:
    """
    tx = ci * cell_size - C * cell_size / 2  # 根据索引值计算每个正方形的起点（x坐标）
    ty = R * cell_size / 2 - ri * cell_size  # 根据索引值计算每个正方形的起点（y坐标）
    map_t.penup()  # 抬笔
    map_t.goto(tx, ty)  # 移动到绘图起点（正方形的左上角）
    if colorsign == '1':  # 判断是否为墙（如果为墙，则随机生成填充颜色）
        r = random.randint(100, 130)  # 红色值
        g = random.randint(150, 180)  # 绿色值
        map_t.color(r, g, 200)  # 指定颜色为随机生成的颜色
    else:
        map_t.color(colorsign)  # 设置为指定的通道颜色
    map_t.pendown()  # 落笔
    map_t.begin_fill()  # 填充开始
    for i in range(4):  # 绘制正方形
        map_t.fd(cell_size)
        map_t.right(90)
    map_t.end_fill()  # 填充结束
    map_t.ht()  # 隐藏海龟光标
 
 
def draw_map(mazelist):
    """
    功能：遍历地图列表绘制迷宫地图
    :param mazelist: 保存地图数据的列表
    :return:
    """
    turtle.tracer(0)  # 隐藏动画效果
    global area_sign  # 全局变量，记录入口和出口索引位置
    for ri in range(R):  # 遍历行
        for ci in range(C):  # 遍历列
            item = mazelist[ri][ci]
            if item in ['1']:  # 判断墙
                draw_square(ci, ri, '1')  # 绘制墙
            elif item == "S":  # 判断入口
                draw_square(ci, ri, road_color)  # 绘制通道
                draw_sign(ci - 1, ri, '入口')  # 标记入口
                area_sign['entry_i'] = (ci, ri)  # 保存入口索引
            elif item == "E":  # 判断出口
                draw_square(ci, ri, road_color)  # 绘制通道
                draw_sign(ci - 1, ri, '出口')  # 标记出口
                area_sign['exit_i'] = (ci, ri)  # 保存出口索引
            else:
                draw_square(ci, ri, road_color)  # 绘制通道
    turtle.tracer(1)  # 显示动画效果
 
 
def draw_sign(ci, ri, word):
    """
    功能：绘制入口和出口标记
    :param ci: 列索引
    :param ri: 行索引
    :param word: 标记文字内容
    :return:
    """
    cx, cy = itoc((ci, ri))  # 将索引位置转换为坐标位置
    sign_t.ht()  # 隐藏海龟光标
    sign_t.penup()  # 抬笔
    sign_t.goto(cx, cy)  # 移动到标记位置
    sign_t.color('red')  # 设置画笔为红色
    sign_t.write(word, font=('黑体', 12, 'normal'))  # 绘制标记文字
 
 
def win_tip():
    """
    功能：制作过关提示
    :return:
    """
    global level
    c_move_to(manual_t, (-150, 0))
    manual_t.color('blue')
    if int(level) == 3:
        manual_t.write('\n恭喜您顺利通关！', font=('黑体', 20, 'bold'))
        turtle.onkey(turtle.bye, key='Return')  # 监听按下Enter键退出游戏
    else:
        manual_t.write('\n恭喜过关！\n按下Enter进入下一关！', font=('黑体', 20, 'bold'))
        level += 1
        manual_t.color('red')
        turtle.onkey(level_init, key='Return')  # 监听按下Enter键
 
 
def manual_move(d):
    """
    功能：手动走迷宫时通用探索并移动函数
    :param d: 向不同方面走时索引的变化规则
    :return:
    """
    dc, dr = d  # 将表示方向的元组分别赋值给两个变量dc和dr，其中dc为x轴方向，dr为y轴方向
    rici = ctoi(round(manual_t.xcor(), 1) + dc * cell_size, round(manual_t.ycor(), 1) + dr * cell_size)  # 获取行列索引
    point = mazeList[rici[0]][rici[1]]  # 获取地图列表中对应点的值
    print('移动：', rici, point)
    if point == '0':  # 通路
        manual_t.color('red')
        mazeList[rici[0]][rici[1]] = '$'  # 将当前位置标记为已探索
        manual_t.forward(cell_size)  # 向前移动
        print('00')
    elif point == '$':  # 已探索
        manual_t.color(road_color)  # 绘制和通道相同颜色的线，达到擦除痕迹的效果
        mazeList[rici[0] + dr][rici[1] - dc] = '0'  # 将当前位置的前一个点设置为未探索（目的是取消标记）
        manual_t.forward(road_color)  # 向前移动
        manual_t.color('red')
    elif point == 'E':  # 出口
        win_tip()
 
 
def up_move():  # 朝上
    manual_t.setheading(90)  # 设置海龟朝向
    manual_move(direction[2])  # 手动探索并移动
 
 
def down_move():  # 朝下
    manual_t.setheading(270)  # 设置海龟朝向
    manual_move(direction[3])  # 手动探索并移动
 
 
def left_move():  # 朝左
    manual_t.setheading(180)  # 设置海龟朝向
    manual_move(direction[1])  # 手动探索并移动
 
 
def right_move():  # 朝右
    manual_t.setheading(0)  # 设置海龟朝向
    manual_move(direction[0])  # 手动探索并移动
 
 
def manual_path():
    """
    功能：手动走迷宫
    :return:
    """
    manual_t.clear()  # 清除绘图
    auto_t.ht()  # 隐藏海龟
    auto_t.clear()  # 清除绘图
    global mazeList  # 定义全局变量
    mazeList = get_map(txt_path)  # 重新读取地图数据
    # print(area_sign['entry_i'][0],area_sign['entry_i'][1])
    c_move_to(manual_t, itoc(area_sign['entry_i']))  # 移动到入口位置
    manual_t.st()  # 显示手动走迷宫所用的海龟光标
    manual_t.width(3)  # 设置画笔粗细为3像素
    manual_t.color('red')  # 设置画笔为红色
    manual_t.getscreen().listen()  # 让海龟屏幕（TurtleScreen）获得焦点
    manual_t.getscreen().onkeyrelease(up_move, 'Up')  # 按下向上方向键
    manual_t.getscreen().onkeyrelease(down_move, 'Down')  # 按下向下方向键
    manual_t.getscreen().onkeyrelease(left_move, 'Left')  # 按下向左方向键
    manual_t.getscreen().onkeyrelease(right_move, 'Right')  # 按下向右方向键
 
 
def auto_path():
    """
    功能：查看答案（自动走迷宫）
    :return:
    """
    global mazeList  # 定义全局变量
    mazeList = get_map(txt_path)  # 重新读取地图数据
    manual_t.ht()  # 隐藏海龟
    manual_t.clear()  # 清除绘图
    auto_t.clear()  # 清除绘图
    auto_t.pensize(5)  # 设置画笔粗细
    auto_t.speed(0)  # 绘图速度
    auto_t.ht()  # 隐藏海龟光标
    find(mazeList)  # 开始探索
 
 
def find(mazeList):
    """
    功能：开始探索
    :param mazeList: 地图列表
    :return:
    """
    auto_t.clear()  # 清空帮助
    start_r, start_c = 0, 0
    for ri in range(R):
        for ci in range(C):
            item = mazeList[ri][ci]
            if item == "S":
                start_r, start_c = ri, ci
    auto_t.penup()  # 抬笔
    draw_path(start_c, start_r)
    find_next(mazeList, start_c, start_r)
 
 
def find_next(mlist, ci, ri):
    """
    功能：递归搜索判断是否为通路
    :param mlist: 地图列表
    :param ci: 列索引
    :param ri: 行索引
    :return: 布尔值，表示是否为通路
    """
    if mlist[ri][ci] == "E":
        imoveto(ci, ri)  # 移动到出口
        return True
    if not (0 <= ci < C and 0 <= ri < R):  # 判断位置是否不合法
        return False
    if mlist[ri][ci] in ['1', '$']:  # 判断是否为墙或者已探索过的
        return False
    mlist[ri][ci] = "$"  # 标记已探索过
    for d in direction:  # 尝试从不同方向探索是否为通路，如果发现一条通路，则不再继续探索
        dc, dr = d  # # 将索引变化规则的值分别赋值给dc和dr，其中dc为x轴方向，dr为y轴方向
        found = find_next(mlist, ci + dc, ri + dr)  # 递归调用
        if found:  # 如果是通路则绘制线路
            draw_path(ci, ri)  # 绘制线路
            return True  # 返回True，不再探索
    return False  # 当所有方向都不通时，返回False
 
 
def draw_path(ci, ri, color="green"):  # 自动绘制用
    """
    功能：根据索引位置移动海龟（画线）
    :param ci: 列索引
    :param ri: 行索引
    :param color: 画笔颜色
    :return:
    """
    auto_t.st()  # 显示海龟光标
    cx, cy = itoc((ci, ri))  # 将索引位置转换为坐标位置
    auto_t.color(color)
    auto_t.goto(cx, cy)
 
 
def level_init():
    """
    功能：关卡初始化
        游戏规则：
        按下F2键开始手动走迷宫；按下F1键查看答案
        按下↑↓←→方向键控制小海龟移动，闯关成功后，按Enter进入下一关
    :return:
    """
    manual_t.clear()  # 清除绘图
    auto_t.clear()  # 清除绘图
    turtle.clear()  # 清除绘图
    global txt_path, level, mazeList, R, C  # 定义全局变量
    if level == 1:  # 第一关的地图文件和背景
        txt_path = "map/map1.txt"
        levelbg = 'image/level1.png'
    elif level == 2:  # 第二关的地图文件和背景
        txt_path = "map/map2.txt"
        levelbg = 'image/level2.png'
    elif level == 3:  # 第三关的地图文件和背景
        txt_path = "map/map3.txt"
        levelbg = 'image/level3.png'
    else:
        turtle.bye()  # 退出程序
        return
    mazeList = get_map(txt_path)  # 获取地图数据
    R, C = len(mazeList), len(mazeList[0])
    turtle.setup(width=C * cell_size + 50, height=R * cell_size + 100)  # 根据地图调整窗口尺寸
    turtle.bgpic(levelbg)  # 设置背景图片
 
    '''  
    # 如果想要手动绘制关卡数，可以使用下面的两行代码
    cmoveto(turtle, (1 * cellsize - C * cellsize / 2, R * cellsize / 2+10))
    turtle.write('关卡：'+str(int(level)), font=('宋体', 16, 'normal'))    
    '''
    turtle.ht()  # 隐藏海龟光标
    draw_map(mazeList)  # 绘制地图