Тема: cтворення нескладної комп’ютерної гри з використанням змінних величин мовою Python.

Мета: навчитися створювати та редагувати програму мовою Python з використанням бібліотеки tkinter.

Після виконання роботи учень:

• уміє:
  • розкладати задачу на підзадачі;
  • створювати та редагувати програмні графічні об’єкти;
  • змінювати програмно значення властивостей об’єктів;
  • складати і виконувати фрагменти програми з використанням класів;
  • перевіряти результат виконання програми на відповідність умові задачі;
  
  
• використовує:
  • функції та класи для створення програми;
  • вкладені алгоритмічні структури повторення та розгалуження.

Обладнання: ПК із встановленою ОС, редактором з підсвіткою службових слів (наприклад, Sublime Text, Notepad++, Kate) або середовищем програмування (IDLE чи Eric), інтерпретатором мови програмування Python з бібліотекою Tk, яку при ОС Ubuntu / Linux Mint встановити з Терміналу такою вказівкою:

sudo apt-get install python3-tk

Структура уроку

1. Організаціний момент.
2. Актуалізація опорних знань.
3. Інструктаж з ТБ.
4. Вироблення практичних навичок.
5. Підбиття підсумків уроку.
6. Домашнє завдання.

Хід уроку

1. Організаційний момент
Вітання з класом. Перевірка присутності і готовності учнів до уроку. Перевірка виконання домашнього завдання.

2. Актуалізація опорних знань

Описати призначення і синтаксис виклику методів бібліотеки tkinter та порівняти з очікуваним:

• mainloop і як виглядає мінімальна програма з tkinter;
• create_oval, create_rectangle, c.create_text, coords об'єкта Canvas;
• grid;
• focus_set;
• bind з назвою події у подвійних кутових дужках << >>.

class Point(object):
  def __init__(self, xy): self.xy = xy
  def ox(self):  self.xy[1]*=-1
  def oy(self):  self.xy[0]*=-1
  def o(self):                 
    self.xy[0]*=-1
    self.xy[1]*=-1

a = Point([3,4])
a.ox()
print(a.xy)
a.oy()
print(a.xy)
a.o()
print(a.xy)

3. Інструктаж з ТБ
4. Вироблення практичних навичок

Snake (Пітон, Удав, Змійка) — комп'ютерна гра Танелі Арманто, що уперше з'явилася у кнопочному телефоні Nokia 6110. Гравець керує довгою тонкою істотою, схожою на змію, яка повзає клітинами прямокутного поля, збираючи їжу й уникаючи зіткнення з власним хвостом і краями ігрового поля. Кожного разу після поглинання їжі змія стає довшою. Зазвичай, на один сегмент, що займає одну клітину ігрового поля — див. приклад.

Завдання. Створити гру «Змійка».

Вказівки до виконання
(у разі потреби ознайомлювати з відповідними частинами демонстраційного розв'язання)

1. Створити зображення ігрового поля.

                         # замовлення бібліотек:
   from tkinter import * # tkinter
   import random         # random
   
   w = 740  # ширина ігрового поля
   h = 540  # висота ігрового поля
   a = 20   # сторона квадрата - сегмента змійки
            # - бажано, щоб була дільником w i h 
   IN_GAME  = True    # стан гри: при справдженні гра триває
   
   root = Tk()                # створення вікна
   root.title("Гра «Змійка»") # встановлення назви вікна
   
   # створення полотна темнозеленого кольору
   c = Canvas(root, width=w, height=h, bg="#005500") 
   c.grid()           # розташування полотна у вікні
   c.focus_set()      # надання фокуса полотну
   
   root.mainloop()  # запуск циклу опрацювання подій

   Пересвідчитися, що у результаті виконання цього коду буде отримано таке вікно.

   

   Усі подальші доповнення коду вписувати перед вказівкою root.mainloop у порядку наступного переліку.

2. Описати функцію створення зображення "плоду" — червоного круга, діаметр якого дорівнює довжині стороні сегмента "змійки", а випадкові координати його ЛВК кратні цій довжині. Пересвідчитися, що у результаті виконання коду з викликом цієї функції буде отримано таке вікно (розташування червоного круга може бути іншим).

   

3. Створити початкового зображення "змійки":

   • описати клас Segment, екземпляр якого — квадрат білого кольору;

   • описати клас Snake, що містить:

     • властивість segments — список представників класу Segment;

     • властивість mapping — перелік напрямків руху змійки у вигляді асоціативного масиву, ключі якого збігаються з назвами клавіш зі стрілками, а значення дорівнюють списку приростів координат при русі у відповідному напрямку. Наприклад, таким чином:
       
       self.mapping = {"Down":(0,1), "Right":(1,0), "Up":(0,-1), "Left":(-1,0)}

     • властивість vector з початковим значенням — значенням властивості mapping для ключа "Right";

     • метод move руху у поточному напрямку, що діє таким чином:

       • перебираючи усі сегменти від "хвоста" до "голови" (крім останнього, що має найбільший номер) координатам поточного сегмента надати значення координат наступного сегмента, ближчого до "голови" на один крок;

       • надати координатам "голови" приросту згідно зі значенням властивості vector;

     • метод додавання сегмента "змійки" у "хвіст";

     • метод зміни напрямку руху змійки залежно від значення натиснутої клавіші event.keysym;

   • створити "змійку" з 3 сегментів у верхньому лівому куті ігрового поля.

   Пересвідчитися, що у результаті виконання цього коду буде отримано таке вікно (розташування червоного круга може бути іншим).

   

4. Пов'язати полотно, подію натискання клавіші KeyPress і обробник події зміни напрямку руху.

5. Описати перебіг гри у тілі деякої функції main:

   • при справдженні глобальної змінної IN_GAME робити таке:

     • пересунути "змійку" у наступне розташування;

     • якщо "голова змійки" висунеться за межі поля, надати змінній IN_GAME значення false;

     • якщо "змійка з'їла" червоний "плід", збільшити її довжину, знищити "плід" і створити новий "плід";

     • при перетині "голови" з іншим сегментом "змійки" надати змінній IN_GAME значення false;

     • через таймер задати запуск функції main через 100 мілісекунд;

   • інакше (при хибності глобальної змінної IN_GAME) вивести повідомлення про завершення гри: "Гру завершено з довжиною змійки ..."

   і викликати функцію main.

6. У середовищі програмування запустити програму на виконання. У разі потреби внести зміни.

7. Записати остаточну редакцію програми у файл Ваше_прізвище.py у вказану вчителем теку.

5. Підбиття підсумків уроку
Виставлення оцінок.

6. Домашнє завдання

Змінити інтерфейс гри на такий,

• Нова гра — руйнація вікна програми і створення нового вікна для нової гри;
• Пришвидшити — зменшення інтервалу між оновленнями вікна на 20 мілісекунд;
• Сповільнити — збільшення інтервалу між оновленнями вікна на 20 мілісекунд;
• || / ► — пауза / продовження гри.

Порівняти результат з демонстраційним розв'язанням.

Текст упорядкувала Губчик Вероніка Григорівна, учитель спеціалізованої школи № 271 з поглибленим вивченням інформаційних технологій Подільського району міста Києва, під час виконання випускної роботи на курсах підвищення кваліфікації з 30.10.2017 по 03.11.2017.