PyBadge和PyBadge LC的滑动拼图

描述

使用数字的塑料滑动 15 拼图

滑动拼图历史悠久。

这是一款用#CircuitPython为@Adafruit #PyBadge 和 PyBadge LC编写的滑动益智游戏。它使用图片来拼图，并叠加数字以使拼图更容易解决。它是可配置的，因此可以使用不同的图像，它支持 3×3（8 块）和 4×4（15 块）拼图。Adafruit displayio库中使用的平铺图形方法非常适合滑动益智游戏。

这个怎么运作

 

 

 

 

 

1 / 3 •圣诞老人拼图的完整图像

 

在初始设置和簿记之后，该程序有一个无限的 while 循环。它大致遵循状态机模式，状态为“介绍”、“设置”、“播放”和“已解决”。“intro”显示拼图图像，然后要求玩家选择 3×3 或 4×4 拼图。一旦做出选择，状态就会转换为“设置”。在此状态下，拼图被打乱并显示打乱的拼图。然后状态转换为“播放”。在“播放”中，程序会监控上、下、左、右按钮并相应地移动方块。每次移动后，都会检查拼图是否处于已解决的位置。如果是，则状态转换为“已解决”。一旦进入“已解决”状态，程序会显示“您赢了”消息，然后是完整图像。然后它会无限期地等待，直到玩家按下开始返回“介绍”状态并再次播放或关闭徽章。这软件是开源的并发布在 GitHub 上。

关于可解决性的说明

如果一个人通过允许的随机移动来打乱谜题，那么谜题总是可以解决的，但是需要很多很多这样的动作才能使谜题随机化。相反，如果只是随机放置每个方块，结果表明只有一半的可能排列可以滑回解决方案。借鉴别人的做法，我的代码选择了一个完全随机的排列，然后检查它是否可解（参见代码中的“可解”函数）。如果不是，它会再次随机化拼图，并重复此过程，直到找到可解决的排列。可溶性规则是：

• 如果网格宽度为奇数（例如，3×3），则可解情况下的反转次数为偶数。
• 如果网格宽度是偶数（例如4×4），并且空白在从底部数起的偶数行（倒数第二个，倒数第四个等），那么在可解情况下的反转次数是奇数。
• 如果网格宽度是偶数，并且空白位于从底部数起的奇数行（最后、倒数第三、倒数第五等），则可解情况下的反转次数是偶数。

这篇文章顶部显示的塑料滑块拼图无法解决。空白在从底部（第一行）开始的奇数行，并且只有一个反转，一个奇数。

如何玩游戏

要玩，只需将软件加载到 PyBadge 上并打开它。显示屏将首先显示完整的拼图图像，然后要求您按“A”按钮选择 3×3（8 块）拼图或按“B”按钮选择 4×4（15 块）拼图。一个插槽始终是空的，以便可以移动瓷砖。做出选择后，您将看到拼图图片和拼图块，处于已解决状态，然后拼图将被打乱以进行游戏。4×4 拼图比 3×3 拼图难得多，需要更多的步骤来解决，但两者都相当容易练习。

使用 4 个方向按钮一次滑动一个方块。目标是让方块按数字顺序排列，从左到右，从上到下，空白点在右下角。一旦你做到了这一点，你就赢了！获胜后显示完整图像后，您可以按开始按钮重新玩。有时您需要按几次按钮。

卡住？人类可以使用许多启发式方法来解决这些难题（以及计算机的启发式算法）。此处记录了对我有用的方法。

更改拼图图像并创建自己的拼图

parameters.py 文件存储了几个参数，包括存储拼图图像的文件夹的名称。例如，要将圣诞老人拼图更改为女巫拼图，只需编辑以下行：puzzle_graphics_folder = “santa” 到 puzzle_graphics_folder = “witch”。我为拼图提供了三组图像：圣诞老人、女巫和情人节花卉图像。

要制作您自己的拼图，您需要创建 3 个 bmp 图像：

• 完整图像，在新文件夹中保存为“full.bmp”
• 3×3 拼图的图块图像，在同一文件夹中另存为“tiles3.bmp”
• 4×4 拼图的图块图像，在同一文件夹中保存为“tiles4.bmp”

这些图像的大小必须完全正确，程序才能运行。完整图像和 4×4 平铺图像必须为 160 像素宽 x 128 像素高。3×3 的平铺图像必须为 159 像素宽 x 126 像素高。

从完整图像开始。要制作 4×4 平铺图像，请将图像右下角的像素涂黑（x 坐标 121 – 160，y 坐标 96 – 128）。您还可以在每个图块上加上数字，以便更轻松地解决难题。为此，我使用图像编辑程序添加一个带有一组网格线的图层，创建一个 4×4 网格。然后我把右下角的方块涂黑，并在每个方块的右上角写上数字。然后我删除网格层并将图像保存为 bmp 文件。对 3×3 平铺图像执行相同的过程，但首先将总图像重新缩放为 159 x 126 并使用 3×3 而不是 4×4 网格。将这三个文件保存到新文件夹后，将 parameters.py 程序中的 puzzle_graphics_folder 行更改为指向新文件夹名称。