行空板弹球

摇杆控制行空板弹球小游戏

—Python面向对象编程

【关键词】Python编程、程序移植、面向对象
本文介绍把PC机上的Python游戏移植到“行空板”上，并用游戏摇杆操控。

【行空板游戏界面】

游戏摇杆操控

【PC机游戏界面】

←、→键盘方向键操控

【PC版Python面向对象代码全图】

【行空板Python面向对象代码简图】

【想法】

      7月4日，我的编程作业~PC机版Python弹球小游戏完成。它用PC键盘上的左、右方向键控制蓝色接板的左右水平移动，以使得红色小球不至于落下而结束游戏。

       自己手头上早已有块“行空板”，既然它是掌上便携电脑，应该可以像PC机那样运行纯Python程序吧！所以，准备把PC机小游戏移植到“行空板”上玩玩。显然，“行空板”的A和B键与PC机的←和→一样可以使用 。但是，手感不太好，按键一次也相当于只是在输入0、1数字型信号，不能直接输入模拟信号。因此，控制蓝色接板的左右水平移动的速度不能随时变化。

【行空板、摇杆模块】

       在DF的27件传感器套装中有一个“摇杆模块”，吃灰好几年了，一直没用过，先查了DF资料，发现专业品质的游戏手柄上可用的，可以控制 X和Y方向上的模拟量输入，Z端布尔型（True/False）输入。我想尝试用于控制“行空板”看看行不行。想到就做！

【连线】

【程序移植】

【Python模式积木块式编程测试】

发现：摇杆的X、Y模拟量范围0~2^12=4096，而我们“行空板”屏幕240*320，摇杆左右移动的速度得映射为10以内。

再发现：映射为小数了，移动像素是整数，所以得四舍五入取整。Y方向操作与屏幕反向，故映射也反向即可。

这里PC机源码是面向对象，积木块可能不便，需采用纯代码方式编程。因此，把积木块正常运行的“自动生成”代码全选复制下来。

USB连好Mind+与“行空板”，在“行空板”中新建文件夹，再新建py文件，把刚复制的代码粘贴过来，修改PC机代码以适应“行空板”的软硬件环境。反复调试，直到成功。

【面向对象】
面向对象程序设计(object oriented programming OOP)的思想主要针对大型软件。万事万物皆可看作为“一个一个的对象”。日益复杂的软件引用这个思想，能更好地支持代码复用、设计服用，具有更好的可读性，可扩展性，大幅降低软件开发的难度。
       将程序中的数据以及对数据的操作封装在一起，组成一个相互依存，不可分割的整体，这就是所谓的“对象”。程序中的所有对象都是通过“类”来创建的。“类”类似创建相同类型的对象的蓝图或模板，决定了能够得到什么样的对象。面向对象程序设计的关键就是如何合理的定义这些类，并且合理组织多个类之间的关系。

       我们的弹球游戏中明显有“球”、“板”两个具体对象，根据需要还有个“得分”对象。

【行空板程序整体框架】

      

此页中与行空板硬件密切相关的移植代码必须有第1、2、17、18行。第18行指游戏中只采用了X方向（左右移动）的摇杆模拟量。

那么，我们究竟如何来创建“球”、“板”、"得分”三个对象呢？要创建对象，我们首先需要准备制作对象的蓝图或模板——类。即Ball类、Paddle类、Score类。如下图。

【"球”、“板”、"得分”三个类的框架】

class Ball(球类)：__init__()创建球体的属性数据；hit_paddle()球体的行为之一”碰撞“；draw()球体的”运动“轨迹绘制行为等。
class Paddle(球板类)：__init__()创建球板的属性数据；draw()球板的”运动“轨迹绘制行为等；turn_left_right()球板的左右移动（根据摇杆数据）行为等；numberMap()从开始积木块测试摇杆时复制的映射代码，用于摇杆数据映射修正，供turn_left_right()正确使用。
class Score(得分类)：检测球板与球的正常碰撞以积分，并随时更新显示在屏幕右上角。

【代码解读】

3（行号，下同）：导入tkinter图形库，弃用行空板的GUI库。

6：导入sys模块，用于在104停止程序或控制台。
注：每个函数首参数出现的self关键字表示对对象本身的一个引用。
9~11：球对象将与画布、球板、得分发生关系。
12~13：画球，放在最初位置。
15：对14列表中的元素洗牌式重排。
16~19：球分别在X、Y方向的移动速度（像素数），画布宽、高。

22~28：球位置与球板位置关系判定是否碰撞，若碰撞则积分。
其中25：碰撞时球速会随球板速度影响（可看视频发现）。
30~41：绘制球动画，碰撞屏幕边界处理。

44~66：意同Ball类。

69~75：屏幕右上方显示得分、球与球板碰撞即更新得分。

77~78：行空板专用，摇杆X只需一个3P线连接行空板P21。
80~86：画布中创建窗口属性。

88~90：创建三个对象。当然，你可以 "blueBall = Ball(...)"再创建一个蓝色球对象，红蓝两个球一起玩，仅需增添微量代码。
91~92：屏幕标签。

95~97：判定球是否碰撞到屏幕底部。
98~104：判定球是否碰撞到屏幕底部，是则处理游戏结束。
107：控制整体速度（因运行机器平台 有关）。

【效果】

【参考】《趣学Python编程》