Day 10-グラフィックユーザーインタフェースとゲーム開発

日付:2021年1月27日
今日はPythonを勉強する10日目で、グラフィックインタフェースの作成とよくあるライブラリの勉強を始めました.練習問題はなく、自分でケースを分析してから書き直してみました.
学習用の教材はGitHubでラクダホが書いた「Python-100日初心者からマスターまで」
一、tkinterモジュールに基づくGUI
GUIはグラフィックユーザインタフェースの略で、PythonのデフォルトのGUI開発モジュールはtkinter(Python 3以前のバージョンではTkinter)である.
tkinterを使用してGUIアプリケーションを開発する手順は、次のとおりです.

tkinterモジュールに必要なものをインポートします.

は、最上位のウィンドウオブジェクトを作成し、GUIアプリケーション全体を担持するために使用する.

は、最上位のウィンドウオブジェクトにGUIコンポーネントを追加する.

は、これらのGUIコンポーネントの機能をコードによって組織する.

はメインタイムサイクル(main loop)に入る.

簡易GUI応用例
Tkは、Placer(開発者がコントロールのサイズと配置位置を提供する)、Packer(コントロールを適切な位置に自動的に埋め込む)、Grid(グリッド座標に基づいてコントロールを配置する)の3つのレイアウトマネージャを提供します.

import tkinter
import tkinter.messagebox


def main():
    flag = True

    #         
    def change_label_text():
        nonlocal flag #             
        flag = not flag
        #   ，  
        color, msg = ('red', 'Hello, world!')\
            if flag else ('blue', 'Goodbye, world!')
        label.config(text=msg, fg=color)

    #     
    def confirm_to_quit():
        if tkinter.messagebox.askokcancel('    ', '      ?'): #   ，  
            top.quit()

    #       
    top = tkinter.Tk()
    #       
    top.geometry('240x160')
    #       
    top.title('   ')
    #               
    label = tkinter.Label(top, text='Hello, world!', font='Arial -32', fg='red') #   ，  ，  ，  
    label.pack(expand=1) #   
    #           
    panel = tkinter.Frame(top)
    #                     command          
    button1 = tkinter.Button(panel, text='  ', command=change_label_text) #   ，  ，  
    button1.pack(side='left') #     
    button2 = tkinter.Button(panel, text='  ', command=confirm_to_quit)
    button2.pack(side='right')
    panel.pack(side='bottom') #     
    #        
    tkinter.mainloop()


if __name__ == '__main__':
    main()

Tkは最新と最良の選択ではなく、特に強力なGUIコントロールもなく、GUIアプリケーションの開発はPythonが最も得意ではなく、必要であればwxPython、PyQt、PyGTKを選ぶことができます.
二、Pygameによるゲーム開発
Pygameは、マルチメディアアプリケーションの開発に特化したオープンソースモジュールです.
「大球は小球を食べる」ケース:

from enum import Enum, unique
from math import sqrt
from random import randint
import pygame


@unique
class Color(Enum):
    """  """

    RED = (255, 0, 0)
    GREEN = (0, 255, 0)
    BLUE = (0, 0, 255)
    BLACK = (0, 0, 0)
    WHITE = (255, 255, 255)
    GRAY = (242, 242, 242)

    @staticmethod
    def random_color():
        """      """
        r = randint(0, 255)
        g = randint(0, 255)
        b = randint(0, 255)
        return (r, g, b)


class Ball(object):
    """ """

    def __init__(self, x, y, radius, sx, sy, color=Color.RED):
        """     """
        self.x = x
        self.y = y
        self.radius = radius
        self.sx = sx
        self.sy = sy
        self.color = color
        self.alive = True
    
    def side_rectify(self):
        """      """
        if self.x<self.radius:
            self.x=self.radius
        if self.x>800-self.radius:
            self.x=800-self.radius
        if self.y<self.radius:
            self.y=self.radius
        if self.y>600-self.radius:
            self.y=600-self.radius
        if self.radius>=300:
            self.y=300
        if self.radius>=400:
            self.x=400

    def move(self, screen):
        """  """
        self.x += self.sx
        self.y += self.sy
        self.side_rectify()
        if self.x - self.radius <= 0 or \
                self.x + self.radius >= screen.get_width():
            self.sx = -self.sx
        if self.y - self.radius <= 0 or \
                self.y + self.radius >= screen.get_height():
            self.sy = -self.sy

    def eat(self, other):
        """    """
        if self.alive and other.alive and self != other:
            dx, dy = self.x - other.x, self.y - other.y
            distance = sqrt(dx ** 2 + dy ** 2)
            if distance < self.radius + other.radius \
                    and self.radius > other.radius:
                other.alive = False
                self.radius = self.radius + int(other.radius * 0.146)

    def draw(self, screen):
        """       """
        pygame.draw.circle(screen, self.color,
                           (self.x, self.y), self.radius, 0)

def main():
    #            
    balls = []
    #       pygame    
    pygame.init()
    #                  
    screen = pygame.display.set_mode((800, 600))
    #          
    pygame.display.set_caption('     ')
    running = True
    #                
    while running:
        #                   
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                running = False
            #          
            if event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN and event.button == 1:
                #          
                x, y = event.pos
                radius = randint(10, 100)
                sx, sy = randint(-10, 10), randint(-10, 10)
                color = Color.random_color()
                #              (  、       )
                ball = Ball(x, y, radius, sx, sy, color)
                #           
                balls.append(ball)
        screen.fill((255, 255, 255))
        #                          
        for ball in balls:
            if ball.alive:
                ball.draw(screen)
            else:
                balls.remove(ball)
        pygame.display.flip()
        #   50              
        pygame.time.delay(50)
        for ball in balls:
            ball.move(screen)
            #             
            for other in balls:
                ball.eat(other)


if __name__ == '__main__':
    main()

元の位置補正関数を加えて、境界でボールを生成した後、ボールが出ないBUGに引っかからないようにした.