Python 遊戲開發：打造經典 Snake Game

使用 Python 和 Pygame 誠然可以快速開發 Snake Game。Pygame 提供了遊戲所需的視窗管理、圖形繪製、事件處理等功能，讓開發者專注於遊戲邏輯的設計。透過操控蛇的移動、偵測食物碰撞、處理遊戲結束條件等步驟，即可建構出 Snake Game 的核心玩法。程式碼中需要運用 Pygame 的繪圖函式渲染遊戲畫面，並透過事件迴圈取得玩家的鍵盤輸入來控制蛇的方向。

import pygame
import time
import random

pygame.init()

white = (255, 255, 255)
black = (0, 0, 0)
red = (255, 0, 0)

dis_width = 800
dis_height = 600

dis = pygame.display.set_mode((dis_width, dis_height))
pygame.display.set_caption('Snake Game by BlackCat')

clock = pygame.time.Clock()

snake_block = 10
snake_speed = 15

font_style = pygame.font.SysFont(None, 25)
score_font = pygame.font.SysFont(None, 35)


def Your_score(score):
    value = score_font.render("Your Score: " + str(score), True, white)
    dis.blit(value, [0, 0])



def our_snake(snake_block, snake_list):
    for x in snake_list:
        pygame.draw.rect(dis, white, [x[0], x[1], snake_block, snake_block])

def message(msg, color):
    mesg = font_style.render(msg, True, color)
    dis.blit(mesg, [dis_width / 6, dis_height / 3])


def gameLoop():
    game_over = False
    game_close = False

    x1 = dis_width / 2
    y1 = dis_height / 2

    x1_change = 0
    y1_change = 0

    snake_List = []
    Length_of_snake = 1

    foodx = round(random.randrange(0, dis_width - snake_block) / 10.0) * 10.0
    foody = round(random.randrange(0, dis_height - snake_block) / 10.0) * 10.0

    while not game_over:

        while game_close == True:
            dis.fill(black)
            message("You Lost! Press C-Play Again or Q-Quit", red)
            pygame.display.update()

            for event in pygame.event.get():
                if event.type == pygame.KEYDOWN:
                    if event.key == pygame.K_q:
                        game_over = True
                        game_close = False
                    if event.key == pygame.K_c:
                        gameLoop()

        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                game_over = True
            if event.type == pygame.KEYDOWN:
                if event.key == pygame.K_LEFT:
                    x1_change = -snake_block
                    y1_change = 0
                elif event.key == pygame.K_RIGHT:
                    x1_change = snake_block
                    y1_change = 0
                elif event.key == pygame.K_UP:
                    y1_change = -snake_block
                    x1_change = 0
                elif event.key == pygame.K_DOWN:
                    y1_change = snake_block
                    x1_change = 0

        if x1 >= dis_width or x1 < 0 or y1 >= dis_height or y1 < 0:
            game_close = True
        x1 += x1_change
        y1 += y1_change
        dis.fill(black)
        pygame.draw.rect(dis, red, [foodx, foody, snake_block, snake_block])
        snake_Head = []
        snake_Head.append(x1)
        snake_Head.append(y1)
        snake_List.append(snake_Head)
        if len(snake_List) > Length_of_snake:
            del snake_List[0]

        for x in snake_List[:-1]:
            if x == snake_Head:
                game_close = True

        our_snake(snake_block, snake_List)
        Your_score(Length_of_snake - 1)

        pygame.display.update()

        if x1 == foodx and y1 == foody:
            foodx = round(random.randrange(0, dis_width - snake_block) / 10.0) * 10.0
            foody = round(random.randrange(0, dis_height - snake_block) / 10.0) * 10.0
            Length_of_snake += 1

        clock.tick(snake_speed)

    pygame.quit()
    quit()


gameLoop()

人工智慧與遊戲開發：從 Snake Game 到 Terminal Progress Bar

引言

人工智慧（AI）和遊戲開發是兩個緊密相連的領域，近年來取得了快速的發展。從經典的 Snake Game 到複雜的 Terminal Progress Bar，遊戲開發涉及了許多創新技術和解決方案。在本文中，我們將探討一些有趣的專案，包括遊戲開發、網站截圖、語音轉文字、拼寫檢查等，展示人工智慧和遊戲開發的多樣性和豐富性。

1. Snake Game

Snake Game 是一種經典的遊戲，玩家控制一條蛇在螢幕上移動，吃掉食物並避免碰到障礙物。使用 Python 和 Pygame 等函式庫，可以輕鬆地實作這種遊戲。以下是一個簡單的實作：

import pygame
import sys

# 初始化 Pygame
pygame.init()

# 設定螢幕尺寸
screen_width = 640
screen_height = 480
screen = pygame.display.set_mode((screen_width, screen_height))

# 設定蛇和食物的初始位置
snake_pos = [100, 50]
food_pos = [200, 200]

# 主迴圈
while True:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            pygame.quit()
            sys.exit()

    # 移動蛇
    keys = pygame.key.get_pressed()
    if keys[pygame.K_UP]:
        snake_pos[1] -= 10
    if keys[pygame.K_DOWN]:
        snake_pos[1] += 10
    if keys[pygame.K_LEFT]:
        snake_pos[0] -= 10
    if keys[pygame.K_RIGHT]:
        snake_pos[0] += 10

    # 繪製螢幕
    screen.fill((0, 0, 0))
    pygame.draw.rect(screen, (0, 255, 0), (snake_pos[0], snake_pos[1], 10, 10))
    pygame.draw.rect(screen, (255, 0, 0), (food_pos[0], food_pos[1], 10, 10))
    pygame.display.flip()

    # 更新螢幕
    pygame.time.Clock().tick(60)

內容解密：

以上程式碼展示瞭如何使用 Pygame 建立一個簡單的 Snake Game。首先，初始化 Pygame 和設定螢幕尺寸。然後，設定蛇和食物的初始位置。主迴圈中，處理玩家的輸入，移動蛇，繪製螢幕，更新螢幕。

2. Snapshot of given website

擷取網站的截圖可以使用 Selenium 等函式庫實作。以下是一個簡單的實作：

from selenium import webdriver

# 設定瀏覽器
driver = webdriver.Chrome()

# 開啟網站
driver.get("https://www.example.com")

# 擷取螢幕
driver.save_screenshot("screenshot.png")

# 關閉瀏覽器
driver.quit()

內容解密：

以上程式碼展示瞭如何使用 Selenium 擷取網站的截圖。首先，設定瀏覽器，然後開啟網站，擷取螢幕，最後關閉瀏覽器。

3. Speech-to-Text Converter

語音轉文字可以使用 Google Speech Recognition 等函式庫實作。以下是一個簡單的實作：

import speech_recognition as sr

# 建立語音識別器
r = sr.Recognizer()

# 開啟麥克風
with sr.Microphone() as source:
    # 聽取語音
    audio = r.listen(source)

    # 語音識別
    try:
        text = r.recognize_google(audio, language="zh-TW")
        print(text)
    except sr.UnknownValueError:
        print("無法識別語音")

內容解密：

以上程式碼展示瞭如何使用 Google Speech Recognition 實作語音轉文字。首先，建立語音識別器，然後開啟麥克風，聽取語音，語音識別，最後列印識別結果。

4. Spelling Checker

拼寫檢查可以使用 pyspellchecker 等函式庫實作。以下是一個簡單的實作：

from spellchecker import SpellChecker

# 建立拼寫檢查器
spell = SpellChecker()

# 設定文字
text = "This is a sentnce with a spelling error"

# 拼寫檢查
misspelled = spell.unknown(text.split())

# 列印錯誤
for word in misspelled:
    print(f"錯誤：{word}")

內容解密：

以上程式碼展示瞭如何使用 pyspellchecker 實作拼寫檢查。首先，建立拼寫檢查器，然後設定文字，拼寫檢查，最後列印錯誤。

5. Terminal Progress Bar

Terminal Progress Bar 可以使用 tqdm 等函式庫實作。以下是一個簡單的實作：

from tqdm import tqdm

# 設定進度條
pbar = tqdm(total=100)

# 進度條更新
for i in range(100):
    pbar.update(1)
    # 做一些工作
    import time
    time.sleep(0.1)

# 關閉進度條
pbar.close()

內容解密：

以上程式碼展示瞭如何使用 tqdm 實作 Terminal Progress Bar。首先，設定進度條，然後進度條更新，做一些工作，最後關閉進度條。

31. 影片轉音訊轉換器

在這個專案中，我們將使用 Python 建立一個簡單的影片轉音訊轉換器。這個轉換器可以將影片檔案轉換為音訊檔案，讓您可以輕鬆地從影片中提取音訊。

所需函式庫和工具

moviepy：一個 Python 函式庫，用於影片編輯和處理。
ffmpeg：一個強大的、開源的多媒體框架，用於音訊和影片處理。

安裝所需函式庫和工具

您可以使用 pip 安裝 moviepy 函式庫：

pip install moviepy

同時，您需要下載和安裝 ffmpeg 框架。您可以從官方網站下載並安裝。

程式碼實作

以下是影片轉音訊轉換器的程式碼實作：

from moviepy.editor import VideoFileClip

def video_to_audio(video_file, audio_file):
    """
    將影片檔案轉換為音訊檔案。
    
    :param video_file: 影片檔案路徑。
    :param audio_file: 音訊檔案路徑。
    """
    video = VideoFileClip(video_file)
    audio = video.audio
    audio.write_audiofile(audio_file)
    video.close()

# 範例使用
video_file = "input.mp4"
audio_file = "output.mp3"
video_to_audio(video_file, audio_file)

解釋

在這個程式碼中，我們使用 moviepy 函式庫來讀取影片檔案和提取音訊。然後，我們使用 write_audiofile 方法將音訊寫入到音訊檔案中。

執行結果

執行這個程式碼後，您將得到一個音訊檔案，內容為原始影片的音訊。

內容解密：

VideoFileClip 類別用於讀取影片檔案。
audio 屬性用於提取影片的音訊。
write_audiofile 方法用於將音訊寫入到音訊檔案中。
close 方法用於關閉影片檔案。

圖表翻譯：

  flowchart TD
    A[影片檔案] --> B[讀取影片檔案]
    B --> C[提取音訊]
    C --> D[寫入音訊檔案]
    D --> E[關閉影片檔案]

這個圖表展示了影片轉音訊轉換器的工作流程。

專案開發實戰：從語音翻譯到自動化工具

1. 語音翻譯器（Voice Translators）

語音翻譯器是一種能夠實時翻譯語音的工具，讓人們能夠跨越語言障礙進行溝通。使用Python和Google Translate API，可以開發出一款簡單的語音翻譯器。

import speech_recognition as sr
from googletrans import Translator

def translate_speech():
    # 初始化語音識別和翻譯器
    r = sr.Recognizer()
    translator = Translator()

    # 使用麥克風錄製語音
    with sr.Microphone() as source:
        audio = r.listen(source)

    # 語音識別
    try:
        text = r.recognize_google(audio, language="zh-TW")
        print("您說的話是：", text)
    except sr.UnknownValueError:
        print("語音識別失敗")
        return

    # 翻譯語音
    translation = translator.translate(text, dest="en")
    print("翻譯結果：", translation.text)

translate_speech()

2. 密碼雜湊（Hashing Passwords）

密碼雜湊是一種安全的方式，能夠保護使用者的密碼不被洩露。使用Python和hashlib函式庫，可以實作一款簡單的密碼雜湊工具。

import hashlib

def hash_password(password):
    # 使用SHA-256雜湊演算法
    hashed_password = hashlib.sha256(password.encode()).hexdigest()
    return hashed_password

password = input("請輸入密碼：")
hashed_password = hash_password(password)
print("雜湊後的密碼：", hashed_password)

3. 天氣應用（Weather App）

天氣應用是一種能夠提供即時天氣資訊的工具。使用Python和OpenWeatherMap API，可以開發出一款簡單的天氣應用。

import requests

def get_weather(city):
    # 使用OpenWeatherMap API
    api_key = "YOUR_API_KEY"
    base_url = f"http://api.openweathermap.org/data/2.5/weather?q={city}&appid={api_key}"
    response = requests.get(base_url)

    # 解析JSON資料
    weather_data = response.json()
    print("天氣狀況：", weather_data["weather"][0]["description"])

city = input("請輸入城市：")
get_weather(city)

4. 網站摘要API（Website Summarization API）

網站摘要API是一種能夠自動摘要網站內容的工具。使用Python和BeautifulSoup函式庫，可以實作一款簡單的網站摘要API。

from bs4 import BeautifulSoup
import requests

def summarize_website(url):
    # 使用BeautifulSoup解析HTML
    response = requests.get(url)
    soup = BeautifulSoup(response.text, "html.parser")

    # 摘要網站內容
    summary = ""
    for paragraph in soup.find_all("p"):
        summary += paragraph.text + "\n"

    return summary

url = input("請輸入網站URL：")
summary = summarize_website(url)
print("網站摘要：", summary)

5. 網頁爬蟲留言（Web Scrapping Comment）

網頁爬蟲留言是一種能夠自動爬取網頁留言的工具。使用Python和Scrapy函式庫，可以實作一款簡單的網頁爬蟲留言工具。

import scrapy

class CommentSpider(scrapy.Spider):
    name = "comment_spider"
    start_urls = ["https://example.com/comments"]

    def parse(self, response):
        # 使用Scrapy解析HTML
        comments = response.css("div.comment::text").get()
        yield {
            "comment": comments
        }

# 執行Scrapy
scrapy crawl comment_spider

6. 網站封鎖（Website Blocker）

網站封鎖是一種能夠封鎖特定網站的工具。使用Python和hosts檔，可以實作一款簡單的網站封鎖工具。

import os

def block_website(url):
    # 修改hosts檔
    hosts_file = "/etc/hosts"
    with open(hosts_file, "a") as f:
        f.write(f"127.0.0.1 {url}\n")

url = input("請輸入網站URL：")
block_website(url)

7. Whatsapp Bot

Whatsapp Bot是一種能夠自動回覆Whatsapp訊息的工具。使用Python和Twilio函式庫，可以實作一款簡單的Whatsapp Bot。

from twilio.rest import Client

def send_whatsapp_message(message):
    # 使用Twilio API
    account_sid = "YOUR_ACCOUNT_SID"
    auth_token = "YOUR_AUTH_TOKEN"
    client = Client(account_sid, auth_token)

    # 傳送Whatsapp訊息
    message = client.messages.create(
        body="Hello, world!",
        from_="YOUR_TWILIO_NUMBER",
        to="YOUR_WHATSAPP_NUMBER"
    )

message = input("請輸入訊息：")
send_whatsapp_message(message)

8. Instagram跟隨不跟隨（Instagram Follow-NotFollow）

Instagram跟隨不跟隨是一種能夠自動跟隨或不跟隨Instagram使用者的工具。使用Python和Instagram API，可以實作一款簡單的Instagram跟隨不跟隨工具。

import requests

def follow_user(username):
    # 使用Instagram API
    api_key = "YOUR_API_KEY"
    base_url = f"https://api.instagram.com/v1/users/{username}/follow"
    response = requests.post(base_url, headers={"Authorization": f"Bearer {api_key}"})

    # 檢查是否跟隨成功
    if response.status_code == 200:
        print("跟隨成功")
    else:
        print("跟隨失敗")

username = input("請輸入使用者名稱稱：")
follow_user(username)

9. 維基百科資訊盒抓取（Wikipedia Infobox Scraper）

維基百科資訊盒抓取是一種能夠自動抓取維基百科資訊盒的工具。使用Python和BeautifulSoup函式庫，可以實作一款簡單的維基百科資訊盒抓取工具。

from bs4 import BeautifulSoup
import requests

def scrape_infobox(url):
    # 使用BeautifulSoup解析HTML
    response = requests.get(url)
    soup = BeautifulSoup(response.text, "html.parser")

    # 抓取資訊盒
    infobox = soup.find("table", class_="infobox")
    print("資訊盒：", infobox)

url = input("請輸入維基百科URL：")
scrape_infobox(url)

10. 維基百科摘要指令碼（Wikipedia Summary Script）

維基百科摘要指令碼是一種能夠自動摘要維基百科文章的工具。使用Python和BeautifulSoup函式庫，可以實作一款簡單的維基百科摘要指令碼。

from bs4 import BeautifulSoup
import requests

def summarize_article(url):
    # 使用BeautifulSoup解析HTML
    response = requests.get(url)
    soup = BeautifulSoup(response.text, "html.parser")

    # 摘要文章
    summary = ""
    for paragraph in soup.find_all("p"):
        summary += paragraph.text + "\n"

    return summary

url = input("請輸入維基百科URL：")
summary = summarize_article(url)
print("文章摘要：", summary)

11. 字謎遊戲（Word Games）

字謎遊戲是一種能夠自動生成字謎的工具。使用Python和random函式庫，可以實作一款簡單的字謎遊戲。

import random

def generate_word_game():
    # 使用random函式庫生成字謎
    words = ["apple", "banana", "cherry"]
    word = random.choice(words)
    print("字謎：", word)

generate_word_game()

12. 工作環境自動化（Worksetup Automation）

工作環境自動化是一種能夠自動設定工作環境的工具。使用Python和os函式庫，可以實作一款簡單的工作環境自動化工具。

import os

def automate_worksetup():
    # 使用os函式庫設定工作環境
    os.system("git clone https://github.com/example/repo.git")
    os.system("cd repo && npm install")

automate_worksetup()

這些專案開發實戰涵蓋了從語音翻譯到自動化工具的各種應用，展示了Python在各個領域的強大能力和靈活性。

Python 專案開發：從基礎到實戰

Python 是一種通用、直譯式、互動式、物件導向的強大程式語言，具有動態語義。它是一種容易學習和掌握的語言，同時也是一種強大的工具，適用於各種領域的開發。Python 的優雅語法和動態型別，結合其直譯性質，使其成為指令碼和強大的應用開發的理想語言。

Python 的模組和套件機制，促進了程式的模組化和程式碼重用。Python 直譯器和標準函式庫都可以免費下載和分發，適用於各種平臺。學習 Python 不需要任何先決條件，但是對程式語言有一定的基本瞭解會有所幫助。

本章包含 53 個必做的 Python 專案，適合所有開發人員和學生練習不同專案和場景。這些知識可以應用於專業任務或日常學習專案。在本章結束時，您可以下載所有這些專案。

所有 53 個專案都分為不同的模組，每個專案都有其特殊之處，演示如何使用 Python 完成日常任務。每個專案都有其原始碼，學習者可以複製和在自己的系統上練習使用。如果某個專案需要特殊要求，已經在書中提及。

第一模組：專案 1-10

蛇遊戲蛇遊戲是一種由玄貓開發的迷宮遊戲。玩家的目標是盡可能獲得最高分數，方法是控制蛇吃掉食物。遊戲結束的條件是蛇撞到牆壁或自己。

安裝說明

要執行這個指令碼，您需要以下三個模組：

Pygame： 一套用於開發影片遊戲的 Python 模組。
Time： 這個函式用於計算從 epoch 時間以來的秒數。
Random： 這個函式用於在 Python 中生成隨機數字。

程式碼

import pygame
import time
import random

專案實作

要實作蛇遊戲，需要使用 Pygame 來建立遊戲視窗和處理使用者輸入。Time 和 Random 模組用於控制遊戲的時間和隨機事件。以下是簡單的實作：

import pygame
import time
import random

# 初始化 Pygame
pygame.init()

# 設定遊戲視窗大小
screen_width = 640
screen_height = 480
screen = pygame.display.set_mode((screen_width, screen_height))

# 設定標題
pygame.display.set_caption("Snake Game")

# 定義蛇和食物的初始位置
snake_x = screen_width / 2
snake_y = screen_height / 2
food_x = random.randint(0, screen_width - 10)
food_y = random.randint(0, screen_height - 10)

# 主遊戲迴圈
while True:
    # 處理使用者輸入
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            pygame.quit()
            sys.exit()

    # 移動蛇
    keys = pygame.key.get_pressed()
    if keys[pygame.K_UP]:
        snake_y -= 10
    if keys[pygame.K_DOWN]:
        snake_y += 10
    if keys[pygame.K_LEFT]:
        snake_x -= 10
    if keys[pygame.K_RIGHT]:
        snake_x += 10

    # 檢查是否吃到食物
    if snake_x == food_x and snake_y == food_y:
        # 生成新的食物位置
        food_x = random.randint(0, screen_width - 10)
        food_y = random.randint(0, screen_height - 10)

    # 檢查是否撞到牆壁或自己
    if snake_x < 0 or snake_x >= screen_width or snake_y < 0 or snake_y >= screen_height:
        print("Game Over")
        break

    # 更新遊戲視窗
    screen.fill((0, 0, 0))
    pygame.draw.rect(screen, (255, 255, 255), (snake_x, snake_y, 10, 10))
    pygame.draw.rect(screen, (255, 0, 0), (food_x, food_y, 10, 10))
    pygame.display.flip()

    # 控制遊戲速度
    time.sleep(0.1)

這個簡單的實作演示瞭如何使用 Pygame 來建立一個基本的蛇遊戲。您可以根據自己的需求新增更多功能和特性。

蛇遊戲開發

從產業生態的視角來看，遊戲開發領域正經歷著AI技術的快速滲透，從早期單純的規則引擎到如今的機器學習驅動，遊戲AI的進化顯著提升了遊戲體驗和開發效率。本文探討了從經典的Snake Game到實用的Terminal Progress Bar等多個Python專案，涵蓋了遊戲開發、網站截圖、語音轉文字、拼寫檢查等多個導向，展現了Python在不同應用場景下的靈活性和強大功能。然而，目前的AI技術在遊戲開發中仍面臨一些挑戰，例如在複雜遊戲場景下的決策效率和擬真度仍有提升空間，如何平衡遊戲AI的智慧水平和玩家體驗也是一個關鍵議題。展望未來，隨著深度學習、強化學習等技術的持續發展，預期遊戲AI將在更深層次地參與遊戲設計、開發和營運，帶來更具沉浸感和個人化的遊戲體驗。對於臺灣的遊戲開發者而言，積極擁抱新技術，探索AI與遊戲的創新結合方式，將是在全球遊戲市場中保持競爭力的關鍵。玄貓認為，AI驅動的遊戲開發將是未來遊戲產業的重要趨勢，值得臺灣開發者投入更多資源和精力進行深入研究和應用。

玄貓

技術愛好者，專注於分享程式開發、雲端技術與 AI 應用的心得體會。