PyGmae：有限状态机实践(五)

#   _*_ coding:utf-8 _*_
from random import randint
import sys
import pygame
from pygame.locals import *
from gameobjects.vector2 import Vector2
import time__author__ = 'admin''''蚂蚁状态机(五)问题：蚂蚁找到叶子后，叶子的图屏无法跟随蚂蚁移动回巢原因：叶子的leaf_position属性不会受外界的改变而改变，始终是由其location产生的解决：改变其location属性总结：对象类中不必再定义各类的位置属性，使用ObjProduct的location即可，并重新命名为position
'''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.obj_id = 0self.objects_list = []def addObj(self, obj):self.objects_list.append(obj)self.objects_dict[self.obj_id] = obj#   是在这个位置为对象附上id属性的，下面删除字典元素时要用到这个idobj.id = self.obj_idself.obj_id += 1def getObj(self, obj_id):return self.objects_dict[obj_id]def get_closeTo_obj(self, name, position, range=50):for obj in self.objects_dict.values():if obj.name == name:distance = position.get_distance_to(obj.position)if distance <= range:return objreturn None#   绘制方法存在这里，每个继承的子类都在这里绘制，无需在每个对象类中再绘制了#   每个对象类中只需要实时的变更其位置即可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 = microcosmself.name = nameself.image_path = pathself.image = pygame.image.load(self.image_path).convert_alpha()self.state = 0self.fsm = Noneself.id = 0self.speed = 0self.position = Vector2(0, 0)self.destination = Vector2(0, 0)def bind(self, state, fsm):self.fsm = fsmself.state = statedef draw(self, surface):x, y = self.positionw, h = self.image.get_size()surface.blit(self.image, (x - w / 2, y - h / 2))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))#   这里让leaf_id为None，单纯就是不想给它一个数字而已，避免这个默认值作为Key使用时报错self.leaf_id = Nonedef draw(self, surface):ObjProduct.draw(self, surface)def explore(self):print("探索中.....")distance = self.destination - self.position#   获取此时蚂蚁距离目标点间的向量长度(即两点间的实际距离)x = self.position.get_distance_to(self.destination)#   获取单位向量，即每次蚂蚁移动的向量heading = distance.normalise()#   如果蚂蚁再移动单位向量就会越过目标点if x <= heading.get_length():# print("到达目的地了....前往下一个点")self.destination = Vector2(randint(0, SCREEN_SIZE[0] // 2), randint(0, SCREEN_SIZE[1] // 2))else:self.position += headingdef wait(self):print("停顿下，思考人生.....")pygame.time.delay(10)class State(object):def exec(self, obj):passdef exit(self, obj):passclass ExploreState(State):def exec(self, obj):#   决定探索过程中触发wait的频率if randint(1, 1000) == 1:#   信号置为0obj.state = 0else:#   判断当前蚂蚁对象附近范围内是否有叶子存在，并获取这个叶子对象leaf_ = obj.microcosm.get_closeTo_obj('leaf', obj.position)#   如果有这样的叶子对象if leaf_ is not None:#   为当前蚂蚁对象添加该目标叶子id属性(将该叶子绑定到该蚂蚁上，方便调用)obj.leaf_id = leaf_.id#   信号置为seekobj.state = 2else:#   附近没有叶子就执行exploreobj.explore()class WaitSate(State):def exec(self, obj):#   执行wait方法obj.wait()#   信号置为1，使得蚂蚁再动起来obj.state = 1class SeekState(State):def exec(self, obj):#   当前蚂蚁对象是否绑定了leaf_id属性(这点可以说明蚂蚁附近是否有叶子)if obj.leaf_id is not None:#   通过已知的叶子id获取对应的叶子对象leaf_ = obj.microcosm.getObj(obj.leaf_id)print("发现目标叶子..走过去")#   将叶子的位置当做蚂蚁本次行为的终点obj.destination = leaf_.position#   获取此时蚂蚁起点->终点的向量distance = obj.destination - obj.position#   获取此时蚂蚁距离目标点间的向量长度(即两点间的实际距离)x = obj.position.get_distance_to(obj.destination)#   获取单位向量，即每次蚂蚁移动的向量heading = distance.normalise()#   如果蚂蚁再移动单位向量就会越过目标点if x <= heading.get_length():print("已达到目标叶子")#   让蚂蚁吃掉叶子，即在字典和列表中删除叶子对象，以防止下一次explore时蚂蚁距离该叶子还很近再被拉回# obj.microcosm.objects_dict.pop(leaf_.id)# obj.microcosm.objects_list.remove(leaf_)#   将该蚂蚁绑定的叶子id置为None# obj.leaf_id = None#   将信号置为3， 将叶子搬回巢穴obj.state = 3#   蚂蚁还未到达叶子，即还需要继续走一个headingelse:obj.position += heading#   继续执行seekingobj.state = 2else:#   当前蚂蚁附近没有叶子了，执行探索obj.state = 1class TransState(State):def exec(self, obj):leaf_ = obj.microcosm.getObj(obj.leaf_id)print("拾起叶子，走回巢穴...")#   通过蚂蚁当前的位置确定其拾取到的叶子的位置-----》待优化leaf_.position = Vector2(obj.position)print(leaf_.position)#   将巢穴的位置当做蚂蚁本次行为的终点obj.destination = Vector2(NEST_POSITION)#   获取此时蚂蚁起点->终点的向量distance = obj.destination - obj.position#   获取此时蚂蚁距离目标点间的向量长度(即两点间的实际距离)x = obj.position.get_distance_to(obj.destination)#   获取单位向量，即每次蚂蚁移动的向量heading = distance.normalise()#   如果蚂蚁再移动单位向量就会越过目标点if x <= heading.get_length():print("已回到巢穴之中")#   让蚂蚁吃掉叶子，即在字典和列表中删除叶子对象，以防止下一次explore时蚂蚁距离该叶子还很近再被拉回obj.microcosm.objects_dict.pop(leaf_.id)obj.microcosm.objects_list.remove(leaf_)#   将该蚂蚁绑定的叶子id置为Noneobj.leaf_id = None#   信号置为1，继续探索obj.state = 1else:obj.position += heading#   还未将叶子运回巢穴之内，继续transobj.state = 3class StateMachine(object):def __init__(self):#   状态集合self.states = {0: WaitSate(), 1: ExploreState(), 2: SeekState(), 3: TransState()}#   改变状态def changeState(self, objs):for obj in objs:#   这里先留着吧，考虑下state是否有为None的必要if obj.state is None:returnelse:if obj.name == 'leaf':#   无状态，不做处理，其实也可以在外层先过滤掉leaf对象passelse:print("name[%s]--state[%d]" % (obj.name, obj.state))newFsm = self.states[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(1):ant = Ant(micr, 'ant', r"E:\PycharmProjects\PGStudy\resource\ant.png")ant.bind(0, sm.states[0])micr.addObj(ant)while True:checkForOut()#   生出叶子if randint(1, 500) == 1:leaf = Leaf(micr, 'leaf', r"E:\PycharmProjects\PGStudy\resource\leaf.png")leaf.bind(0, sm.states[0])micr.addObj(leaf)#   将绘制方法全部封装，每次循环重刷屏幕上所有对象micr.draw(screen)sm.changeState(micr.objects_list)pygame.display.update()pygame.time.delay(10)

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