Python笔记-模拟病毒传染(第三版：Pygame图片方式)

【功能】
模拟病毒传染，用Pygame图片方式做个模拟
（python 3.7版本下调试成功）
【比第二版的改变】
1、显示方式为 调用pygame的图片方式

传染初期截图.jpg
传染中期截图（全部被感染）.jpg
传染最终截图（全部死亡）.jpg

【以下为代码，右上角有复制按钮，可一键复制】

#用数组模拟病毒传染(Pygame图片方式)    仅做演示 Ver：20200302.03
#目前代码有点乱，继续整理中...
import numpy as np  #导入numpy库，用于数组生成
import random   #导入random库，主要用做下面代码中的生成随机数功能
import sys
import time
import pygame
from pygame.locals import *

#  ==============================
#  开始请设定以下初始值：
#  ==============================
changdi_x = 15      # 【场地X】初始空白场地高度，也就是几行，默认15行
changdi_y = 8       # 【场地Y】初始空白场地宽度，也就是几列，默认8列
renshu_1  = 20      # 【人数1】在这个空白场地上，初始有多少个健康的人（人数不能超过行x列的总和），默认20人
renshu_2  = 1       # 【人数2】在这个空白场地上，健康人中，初始有多少个感染病毒人员（初始感染病毒人数必须小于初始健康人数）（初始病毒人数越大，传染速度越快），默认1人
bingqingjibie = 99  # 【病情级别】病人病情级别达到多少级别时，代表这个病人已经死亡。 每一局病人病情自动增加1，代表病情加重1级，默认99级

#创建指定长度或者形状的全零数组 zeros()函数， 此处代表创建空白场地，用全是0的数组来表示
arr = np.zeros((changdi_x,changdi_y))

#开始向里放置健康人员
cishu=1  #循环次数，每放一个人加1次，当达到健康人数时停止循环
while cishu <= renshu_1 :
    x = random.randint(0, changdi_x-1)  #在这个场地中，开始随机放置人员，这是随机生成位置的【行】
    y = random.randint(0, changdi_y-1)  #在这个场地中，开始随机放置人员，这是随机生成位置的【列】
    if  arr[x][y] != 1: #如果这个行列位置已经是1（代表有人了），就换一个位置，直到这个位置是没人的行和列
        arr[x][y]= 1
        cishu = cishu + 1 #每放置成功一个人，计数加1
print('\n第二步：',renshu_1,'名健康人员已经随机放置进空白场地中')
print(arr)

#开始放置数值为2的人（2代表感染病毒人员）
cishu=1  #循环次数，每放一个人加1次，当达到初始病毒人数时停止循环
while cishu <= renshu_2 :
    x = random.randint(0, changdi_x-1)  #在这个场地中，开始随机放置人员，这是随机生成位置的【行】
    y = random.randint(0, changdi_y-1)  #在这个场地中，开始随机放置人员，这是随机生成位置的【列】
    if  arr[x][y] == 1: #如果这个行列位置已经是1（代表有人了）
        arr[x][y]= 2
        cishu = cishu + 1 #每放置成功一个人，计数加1
print('\n第三步：初始',renshu_2,'名健康人员感染病毒发作')
print(arr)


# ================================================
# 开始规划 与窗口相关的内容
# ================================================
pygame.init() # 游戏的初始化

#控制屏幕刷新频率，或者说游戏运行速度
fpsClock = pygame.time.Clock()
FPS = 1 # 窗口刷新频率，也就是游戏运行速度，数字越大，运行越快
#fpsClock.tick(FPS)  # 配合本句才可生效，放在循环内结尾pygame.display.update()后

windows_x = 1024 #设定窗口宽度，像素数，默认1024
windows_y = 600  #设定窗口高度，像素数，默认600
screen = pygame.display.set_mode((windows_x,windows_y),0,32)   #创建游戏设置窗口大小
pygame.display.set_caption('病毒传染模拟 Ver20200303.03')  #窗口标题
GREEN = (255,255,255) #定义某种颜色

myfont = pygame.font.Font(None,60)  #使用pygame.font将文打印到窗口。要打印文本的话首先需要创建一个文字对象。使用默认字体，不能显示中文
#myfont = pygame.font.SysFont("C:/Windows/Fonts/simhei.ttf", 60)  #显示中文的设置和字体，及路径
# 定义几个字体颜色
BLACK=(0,0,0)
BLACK100=(100,100,100)
WHITE = (255, 255, 255)
RED=(255,0,0)
GREEN = ( 0, 255, 0)
BLUE = ( 0, 0, 255)
YELLOW=(255,255,0)
RED2=(255,0,255)

#开始根据屏幕大小、场地长宽，计算每个小人显示多少像素
img_w = int( (windows_x-100)/changdi_x )  #窗口宽度-100（左边右边各留50像素） 再除以场地准备放多少个人数
img_h = int( (windows_y-60-100 )/changdi_y )  #窗口宽度- 60（上边下边各留30像素） 再除以场地准备放多少个人数
Img0 = pygame.transform.scale(pygame.image.load('images/ren_00.png'),(img_w,img_h))  # 0空地
Img1 = pygame.transform.scale(pygame.image.load('images/ren_01.png'),(img_w,img_h))  # 1健康人
Img2 = pygame.transform.scale(pygame.image.load('images/ren_02.png'),(img_w,img_h))  # 2初染
Img3 = pygame.transform.scale(pygame.image.load('images/ren_03.png'),(img_w,img_h))  # 3发作中
Img4 = pygame.transform.scale(pygame.image.load('images/ren_04.png'),(img_w,img_h))  # 4病危

Img_face = pygame.transform.scale(pygame.image.load('images/face.png'),(windows_x,windows_y))  # 封面

def print_png():  #显示所有人员图片
    for x in range(0, changdi_x):  # 从第一行开始循环，直到最后一行
        for y in range(0, changdi_y):  # 每行从第一列开始循环，直接最后一列
            if arr[x][y] == 0:  #0代表空白场地
                screen.blit(Img0,(50+x*img_w, 30+y*img_h ))
            elif  arr[x][y] == 1: #1代表健康人员
                screen.blit(Img1,(50+x*img_w, 30+y*img_h ))
            elif  arr[x][y] <= 5:  #2代表初染人员
                screen.blit(Img2,(50+x*img_w, 30+y*img_h ))
            elif  arr[x][y] >= bingqingjibie:  # 达到病情级别的人
                screen.blit(Img4,(50+x*img_w, 30+y*img_h ))
            else:  #其它病情的人员
                screen.blit(Img3,(50+x*img_w, 30+y*img_h ))


def chuanran(): #自身加重，并传染相邻健康人员
    print('\n【第',cishu,'天模拟开始】 ')
    #  ==============================
    #  每局病人自身加重1级（数值加1），并且检测上下左右相邻是否有健康（数值是1）的人员，如果有就传染他(健康人员的数值从1变成2)
    #  ==============================
    for x in range(0,changdi_x):        # 从第一行开始循环，直到最后一行
        for y in range(0,changdi_y):       #每行从第一列开始循环，直接最后一列
            if arr[x][y] > 1 and  arr[x][y]< 200 :   #如果当前位置是不健康的人（数值不是0或1的人，0代表空地，1代表健康的人，大于等于2的代表带病毒的人）

                #如果检测到病毒人员，每局病情自身加重1级
                if arr[x][y] < bingqingjibie:     #如果病人严重程度没有到99级，就对这个病人每局病情加重一级。如果已经到了99级，权当代表这个病人已经OVER了
                    arr[x][y] = arr[x][y] + 1     #每局，自身数字+1，代表每一局病情又严重了1级
                    print('  坐标为',x+1,',',y+1,'的病人病情加重1级，达到',arr[x][y],'级')
                else:
                    print('  坐标为',x+1,',',y+1,'的病人已达到最高',bingqingjibie,'级')

                #开始检测这个病毒人员上下左右是否有相邻的健康人员，有的话就传染给这个相邻的健康人员
                if x > 1:                 #先确定当前人员X坐标不是在第一行（因为第一行人员上面就不可能再有一行了）
                    if arr[x-1][y] == 1:  #检测上面相邻的人是否为1（1代表相邻有健康的人），如果是就传染他(把1变成2)
                        arr[x-1][y] = 2
                        print('        他传染了上面相邻的人，感染人数 +1')

                if x < changdi_x-1:       #先确定当前人员X坐标不是在最后一行
                    if arr[x+1][y]==1:    #检测下面相邻的人是否为1，如果是就把1变成2并放大100倍.(放大100倍，是为了防止新病人再被重新计算一次)
                        arr[x+1][y] = 200
                        print('        他传染了下面相邻的人，感染人数 +1')

                if y > 1 :                #先确定当前人员y坐标不是在最左边，即第一列
                    if arr[x][y-1] == 1:  #检测左面相邻的人是否为1，如果是就把1变成2
                        arr[x][y-1] = 2
                        print('        他传染了左面相邻的人，感染人数 +1')

                if y < changdi_y-1 :      #先确定当前人员y坐标不是在最右边，即最后一列
                    if arr[x][y+1]==1:    #检测右面相邻的人是否为1，如果是就把1变成2并放大100倍(放大100倍，是为了防止新病人再被重新计算一次)
                        arr[x][y+1] = 200
                        print('        他传染了右面相邻的人，感染人数 +1')

    #上面为了防止向右、向下被传染的人员，在同一局中再一次传染别人，所以在上面将数值放大了100倍。本局传染结束，通过下面再缩小100倍还原回原数值
    for x in range(0,changdi_x):        # changdi_x
        for y in range(0,changdi_y):    # changdi_y
            if arr[x][y] >=200 :        # 将上面为了防止重复移动而放大100倍的数值再缩小回来。
                arr[x][y] = arr[x][y] / 100


def yidong():  #人员移动
    #  ==============================
    #  所有人员开始移动位置，代表人员可以流动。 每人每局可移动一次，一次只能上下左右移动一格，并且移动到的位置要没有人才可。
    #  ==============================
    for x in range(0,changdi_x):        # changdi_x
        for y in range(0,changdi_y):    # changdi_y
            if arr[x][y] > 0 and arr[x][y] <bingqingjibie :   # 如果这个位置有人（0代表空地，1代表健康人，2及以上代表病人），则该人随机上下左右移动  #病情级别达到最高的就不移动了
                fangxiang = random.choice(['向上','向下','向左','向右']) #随机生成移动方向
                if fangxiang == '向上' and x > 0 :   #随机数字=1，代表准备向上移动。 如果要向上，必须保证当前人员不是在最顶上一行
                    if  arr[x-1][y] == 0 :      #并且上面位置没有人
                        arr[x-1][y] = arr[x][y] #上面的位置 变成 当时位置的数值
                        arr[x][y] = 0           #原先的位置空出来，变成0
                        print(x+1,',',y+1,'  向上移动了一步')

                if fangxiang == '向下' and x < changdi_x-1 :  #随机数字=2，代表准备向下移动。如果要向下，必须保证当前人员不是在最底下一行
                    if  arr[x+1][y] == 0 :               #并且下面位置没有人
                        arr[x+1][y] = arr[x][y]*100      #下面的位置变成 当时位置的数值*100。 乘以100，以为了防止在本局再移动一次！
                        arr[x][y] = 0                    #原先的位置空出来，变成0
                        print(x+1,',',y+1,'  向下移动了一步')

                if fangxiang == '向左' and y > 0 :     #随机数字=3，代表准备向左移动。如果要向左，必须保证当前人员不是在最左头
                    if  arr[x][y-1] == 0 :        #并且左面位置没有人
                        arr[x][y-1] =  arr[x][y]  #在面的位置 变成 当时位置的数值
                        arr[x][y] = 0             #原先的位置空出来，变成0
                        print(x+1,',',y+1,'  向左移动了一步')

                if fangxiang == '向右' and y < changdi_y-1 :     #随机数字=4，代表准备向右移动。 如果要向左，必须保证当前人员不是在最右边
                    if  arr[x][y+1] == 0 :                  #并且右面位置没有人
                        arr[x][y+1] = arr[x][y]*100         #右面的位置变成 当时位置的数值*100。 乘以100，以为了防止在本局再移动一次！
                        arr[x][y] = 0                       #原先的位置空出来，变成0
                        print(x+1,',',y+1,'  向右移动了一步')

    #上面为了防止向右、向下移动后的人员，在同一局中再一次被重复移动，所以在上面将数值放大了100倍。现在移动结束，通过下面再缩小100倍还原回原数值
    for x in range(0,changdi_x):        # changdi_x
        for y in range(0,changdi_y):    # changdi_y
            if arr[x][y] >=100 :        # 将上面为了防止重复移动而放大100倍的数值再缩小回来。
                arr[x][y] = arr[x][y] / 100


# ================================================
# 开始主体循环！！！
# ================================================
cishu=1
start=0  #判断是否开始

while True:
    # 检测是否要关闭窗口
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == QUIT:
            pygame.quit()
            sys.exit()
    # 检测键盘，并检测是否按下Esc键
    keys = pygame.key.get_pressed()
    if keys[K_ESCAPE]:
        sys.exit()
    if keys[K_SPACE] and start==0:
        start=1

    if start==0:
        screen.fill(WHITE)  # 填充背景
        #开始显示封面
        screen.blit(Img_face, (0, 0))
        pygame.display.update()

    screen.fill(WHITE)  # 填充背景

    if start==1 and sum(sum(arr)) < renshu_1 * bingqingjibie :   #如果全部人员，还没有达到最严重级别
        #在屏幕上显示文本：第几天
        text_image1 = myfont.render( "The "+str(cishu)+" Day", True, BLACK100)  # render函数第一个参数是文本，第二个参数是抗锯齿字体，第三个参数是一个颜色值（RGB值）
        screen.blit(text_image1, (50, windows_y-80))   #文字显示位置

        if 1 not in arr:  #如果全部被感染，则显示 健康人员：0
            text_image2 = myfont.render("Health: 0 !", True, RED2)  # render函数第一个参数是文本，第二个参数是抗锯齿字体，第三个参数是一个颜色值（RGB值）
            screen.blit(text_image2, (400, windows_y - 80))  # 文字显示位置
            FPS = 10  # 窗口刷新频率，也就是游戏运行速度，数字越大，运行越快。  全部被感染后，游戏速度加快！！！

        if bingqingjibie in arr:  #如果出现级别最高的人员，则显示 死亡开始！
            text_image2 = myfont.render("Death Start !", True, RED)  # render函数第一个参数是文本，第二个参数是抗锯齿字体，第三个参数是一个颜色值（RGB值）
            screen.blit(text_image2, (700, windows_y - 80))  # 文字显示位置
            FPS = 20  # 窗口刷新频率，也就是游戏运行速度，数字越大，运行越快。  出现死亡人后，游戏速度再加快！！！

        #开始数组的具体变化
        print_png()
        chuanran()
        if cishu==1: #如果是第一次，暂停5秒
            pygame.display.update()
            time.sleep(3)

        print_png()
        yidong()

        cishu=cishu+1

        #开始更新屏幕画面
        pygame.display.update()
        #控制游戏速度, 一般放在结尾pygame.display.update()后
        fpsClock.tick(FPS)

代码中用到的图片，请下载并保存到代码下面的 images 文件夹
文件名分别为ren_0.png、ren_1.png、ren_2.png、ren_3.png、ren_4.png

ren_00.png ren_01.png ren_02.png ren_03.png ren_04.png face.png