PyGmae:有限狀態機實踐(九)
# _*_ coding:utf-8 _*_ from random import randint import sys import pygame from pygame.locals import * from gameobjects.vector2 import Vector2 import time __author__ = 'admin' ''' 螞蟻狀態機(九) 新目標:增加蜘蛛物件 1.蜘蛛滿屏遊走 2.若蜘蛛走進巢穴 ExploreState中判斷葉子的同時也判斷蜘蛛,再把蜘蛛id繫結到ant物件上即可 再實現蜘蛛的explore 想要蜘蛛和ant都共享這個explore的方法,只能將ant的explore方法移至ObjProduct中 再在Microcosm中增加遍歷所有物件的並使其explore的方法 還需再處理葉子沒有explore的問題 在狀態機管理器StateMachine中將obj.name為'leaf'的過濾掉就可以了 問題:怎麼才能使得蜘蛛擁有wait()而不擁有seek等狀態 解決:使用了最不想用的辦法,蜘蛛另存一個狀態集合,在蜘蛛和螞蟻共享的狀態機上加以判斷當前物件是螞蟻還是蜘蛛 ''' SCREEN_SIZE = (640, 480) NEST_POSITION = (320, 240) NEST_SIZE = 100. WHITE = (255, 255, 255) clock = pygame.time.Clock() class Microcosm(object): def __init__(self): self.objects_dict = {} self.capricious_dict = {} self.obj_id = 0 self.capricious_list = [] def addObj(self, obj): # 在changeState方法中需要傳入一個包含所有螞蟻物件的列表,這個列表中也包含有未被拾取的葉子 self.capricious_list.append(obj) # 用於儲存程式執行之後生成的所有物件及其對應的id self.objects_dict[self.obj_id] = obj # 道理同objects_dict,只不過該dict會不斷的被新增和刪除,主要是確定哪些葉子允許被螞蟻seek self.capricious_dict[self.obj_id] = obj # 是在這個位置為物件附上id屬性的,下面刪除字典元素時要用到這個id obj.id = self.obj_id self.obj_id += 1 def getObj(self, obj_id): return self.objects_dict[obj_id] def get_closeTo_obj(self, name, position, range=50): for obj in self.capricious_dict.values(): if obj.name == name: distance = position.get_distance_to(obj.position) if distance <= range: return obj return None # 繪製方法存在這裡,每個繼承的子類都在這裡繪製,無需在每個物件類中再繪製了 # 每個物件類中只需要實時的變更其位置即可 def draw(self, surface): surface.fill(WHITE) pygame.draw.circle(surface, (200, 255, 200), NEST_POSITION, int(NEST_SIZE)) for obj in self.objects_dict.values(): obj.draw(surface) class ObjProduct(object): def __init__(self, microcosm, name, path): self.microcosm = microcosm self.name = name self.image_path = path self.image = pygame.image.load(self.image_path).convert_alpha() self.state = 0 self.fsm = None self.id = 0 self.speed = 0 self.position = Vector2(0, 0) self.destination = Vector2(0, 0) def bind(self, state, fsm): self.fsm = fsm self.state = state def draw(self, surface): x, y = self.position w, h = self.image.get_size() surface.blit(self.image, (x - w / 2, y - h / 2)) def explore(self): print("[%s-%d]探索中....." % (self.name, self.id)) distance = self.destination - self.position # 獲取此時螞蟻距離目標點間的向量長度(即兩點間的實際距離) x = self.position.get_distance_to(self.destination) # 獲取單位向量,即每次螞蟻移動的向量 heading = distance.normalise() # 如果螞蟻再移動單位向量就會越過目標點 if x <= heading.get_length(): print("[%s-%d]到達目的地了....前往下一個點" % (self.name, self.id)) # self.destination = Vector2(randint(0, SCREEN_SIZE[0] // 2), randint(0, SCREEN_SIZE[1] // 2)) return True else: self.position += heading class Spider(ObjProduct): def __init__(self, microcosm, name, path): ObjProduct.__init__(self, microcosm, name, path) self.position = Vector2(randint(0, SCREEN_SIZE[0] // 2), randint(0, SCREEN_SIZE[1] // 2)) def draw(self, surface): ObjProduct.draw(self, surface) def wait(self): print("[%s-%d]停頓下,思考人生....." % (self.name, self.id)) pygame.time.delay(10) class Leaf(ObjProduct): def __init__(self, microcosm, name, path): ObjProduct.__init__(self, microcosm, name, path) self.position = Vector2(randint(0, SCREEN_SIZE[0] // 2), randint(0, SCREEN_SIZE[1] // 2)) def draw(self, surface): ObjProduct.draw(self, surface) class Ant(ObjProduct): def __init__(self, microcosm, name, path): ObjProduct.__init__(self, microcosm, name, path) self.position = Vector2(100, 100) self.destination = Vector2(randint(0, SCREEN_SIZE[0] // 2), randint(0, SCREEN_SIZE[1] // 2)) # 這裡讓leaf_id為None,單純就是不想給它一個數字而已,避免這個預設值作為Key使用時報錯 self.leaf_id = None def draw(self, surface): ObjProduct.draw(self, surface) def wait(self): print("[%s-%d]停頓下,思考人生....." % (self.name, self.id)) pygame.time.delay(10) class State(object): def exec(self, obj): pass def exit(self, obj): pass class ExploreState(State): def exec(self, obj): # 決定探索過程中觸發wait的頻率 if randint(1, 1000) == 1: # 訊號置為0 obj.state = 0 else: if obj.name == 'ant': # 判斷當前螞蟻物件附近範圍內是否有葉子存在,並獲取這個葉子物件 leaf_ = obj.microcosm.get_closeTo_obj('leaf', obj.position) # 如果有這樣的葉子物件 if leaf_ is not None: # 為當前螞蟻物件新增該目標葉子id屬性(將該葉子繫結到該螞蟻上,方便呼叫) obj.leaf_id = leaf_.id # 訊號置為seek obj.state = 2 else: # 附近沒有葉子就執行explore if obj.explore(): obj.destination = Vector2(randint(0, SCREEN_SIZE[0] // 2), randint(0, SCREEN_SIZE[1] // 2)) elif obj.name == 'spider': if obj.explore(): obj.destination = Vector2(randint(0, SCREEN_SIZE[0] // 2), randint(0, SCREEN_SIZE[1] // 2)) class WaitSate(State): def exec(self, obj): # 執行wait方法 obj.wait() # 訊號置為1,使得螞蟻再動起來 obj.state = 1 class SeekState(State): def exec(self, obj): # 當前螞蟻物件是否綁定了leaf_id屬性(這點可以說明螞蟻附近是否有葉子) if obj.leaf_id is not None: # 當前螞蟻已經有了葉子目標,capricious_dict中該葉子還未被刪除,說明未被其他螞蟻搶先拾取 if obj.leaf_id in obj.microcosm.capricious_dict.keys(): print("[%s-%d]發現目標葉子..走過去" % (obj.name, obj.id)) # 通過已知的葉子id獲取對應的葉子物件 leaf_ = obj.microcosm.getObj(obj.leaf_id) # 將葉子的位置當做螞蟻本次行為的終點 obj.destination = leaf_.position if obj.explore(): print("[%s-%d]已達到目標葉子" % (obj.name, obj.id)) # 將該葉子移出capricious_dict中,起到不可被seek的作用 obj.microcosm.capricious_dict.pop(leaf_.id) obj.microcosm.capricious_list.remove(leaf_) # 將巢穴範圍內隨機的一個位置當做螞蟻TransState的終點 obj.destination = Vector2(NEST_POSITION) + Vector2(randint(-40, 40), randint(-40, 40)) obj.state = 3 else: # 當前螞蟻鎖定的葉子被其他螞蟻搶先拾取 print("[%s-%d]的葉子被別的螞蟻搶先拾取...." % (obj.name, obj.id)) obj.state = 1 else: # 當前螞蟻附近沒有葉子了,執行探索 obj.state = 1 class TransState(State): def exec(self, obj): leaf_ = obj.microcosm.getObj(obj.leaf_id) print("[%s-%d]拾起葉子,走回巢穴..." % (obj.name, obj.id)) # 通過螞蟻當前的位置確定其拾取到的葉子的位置-----》待優化 leaf_.position = Vector2(obj.position) # 獲取此時螞蟻起點->終點的向量 distance = obj.destination - obj.position # 獲取此時螞蟻距離目標點間的向量長度(即兩點間的實際距離) x = obj.position.get_distance_to(obj.destination) # 獲取單位向量,即每次螞蟻移動的向量 heading = distance.normalise() # 如果螞蟻再移動單位向量就會越過目標點 if x <= heading.get_length(): # print("[Ant-%d]已回到巢穴之中" % obj.id) # 將該螞蟻繫結的葉子id置為None obj.leaf_id = None # 訊號置為1,繼續探索 obj.state = 1 else: obj.position += heading # 還未將葉子運回巢穴之內,繼續trans obj.state = 3 class StateMachine(object): def __init__(self): # 狀態集合 self.states_Ant = {0: WaitSate(), 1: ExploreState(), 2: SeekState(), 3: TransState()} self.states_Spider = {0: WaitSate(), 1: ExploreState()} # 改變狀態 def changeState(self, objs): for obj in objs: # 這裡先留著吧,考慮下state是否有為None的必要 if obj.state is None: return else: if obj.name == 'leaf': # 無狀態,不做處理,其實也可以在外層先過濾掉leaf物件 pass elif obj.name == 'spider': print("name[%s]--state[%d]" % (obj.name, obj.state)) newFsm = self.states_Spider[obj.state] newFsm.exec(obj) else: print("name[%s]--state[%d]" % (obj.name, obj.state)) newFsm = self.states_Ant[obj.state] newFsm.exec(obj) def checkForOut(): for event in pygame.event.get(): if event.type == 12: sys.exit() if event.type == 2: if event.key == 27: exit() pygame.init() screen = pygame.display.set_mode(SCREEN_SIZE, 0, 32) micr = Microcosm() sm = StateMachine() for i in range(3): ant = Ant(micr, 'ant', r"E:\PycharmProjects\PGStudy\resource\ant.png") ant.bind(0, sm.states_Ant[0]) micr.addObj(ant) for i in range(1): spider = Spider(micr, 'spider', r"E:\PycharmProjects\PGStudy\resource\spider.png") micr.addObj(spider) while True: checkForOut() # 生出葉子 if randint(1, 100) == 1: leaf = Leaf(micr, 'leaf', r"E:\PycharmProjects\PGStudy\resource\leaf.png") micr.addObj(leaf) # 將繪製方法全部封裝,每次迴圈重刷螢幕上所有物件 micr.draw(screen) sm.changeState(micr.capricious_list) pygame.display.update() pygame.time.delay(10)
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譯文|GAMEMAKER STUDIO 系列:簡單狀態機
按照設計,狀態機一次只能處於一種狀態。 由我們來定義對我們的情況有意義的狀態,以及它們之間的關係。 在本文中,我們將使用狀態機來控制在任何給定時間可用的玩家操作,允許我們設定角色並定義角色可以執行的操作。 大家好, 今天我想告訴你如何設定一個簡單的狀態機。 狀態機是一種資料結構,顧名思義,它跟蹤不同的狀