ラングトンのアリの実装例

LangtonsAnt.py

#coding:utf-8
import pygame
from pygame.locals import *
import numpy as np

"""
参考:
ライフゲーム - 人工知能に関する断創録
http://aidiary.hatenablog.com/entry/20080914/1281748797
"""

# Windowの大きさ
SCR_RECT = Rect(0, 0, 800, 600)
# セルの大きさ
CS = 5
# セルの横の数，縦の数
W = SCR_RECT.width / CS
H = SCR_RECT.height / CS

class Langtons_Ant:
	def __init__(self):
		# 準備
		pygame.init()# ウィンドウを初期化
		screen = pygame.display.set_mode(SCR_RECT.size)	# 大きさを指定
		pygame.display.set_caption("Langton's Ant")	# タイトル
		self.font = pygame.font.SysFont(None, 16)	# フォント
        
		# 変数宣言
		self.board = np.zeros((W,H)).astype(np.int)	# ボード
		self.x = W / 2	# 蟻のx座標
		self.y = H / 2	# 蟻のy座標
		self.vx = 1		# 蟻のx方向速度
		self.vy = 0		# 蟻のy方向速度
		self.run = True	# 実行中か否か
		self.speed = 200	# 1フレームですすめるステップ数
		
		while True:
			# 実行中ならすすめる
			if self.run:
				for i in range(self.speed):
					self.update()
			# 描画
			self.draw(screen)
			pygame.display.update()
			
			for event in pygame.event.get():
				if event.type == QUIT:
					pygame.quit()
					exit(0)
				elif event.type == KEYDOWN:
					if event.key == K_s:	# sキーで停止・再生
						self.run = not self.run
					elif event.key == K_u:	# uキーでスピードアップ
						self.speed = self.speed + 1
					elif event.key == K_d:	# dキーでスピードダウン
						self.speed = self.speed - 1
						if self.speed < 0:
							self.speed = 0
		
	def update(self):
		""" 更新 """
		
		if self.board[self.x,self.y] == 0:
			# 右に方向転換
			temp = self.vx
			self.vx = -self.vy
			self.vy = temp
		else:
			# 左に方向転換
			temp = self.vx
			self.vx = self.vy
			self.vy = -temp
		
		# 色を反転
		self.board[self.x,self.y] = 1 - self.board[self.x,self.y] 
		
		# アリを移動
		self.x = ( self.x + self.vx ) % W
		self.y = ( self.y + self.vy ) % H
	
	
	def draw(self,screen):
		""" セルの描画関数 """
		for x in range(W):
			for y in range(H):
				rect = Rect(x*CS,y*CS,CS,CS)
				if self.board[x,y] == 1:
					pygame.draw.rect(screen, (0,255,0), rect)
				else:
					pygame.draw.rect(screen, (0,0,0), rect)

		# ゲーム情報を描画
		screen.blit(self.font.render("s : start/stop", True, (255,255,255)), (0,0))
		screen.blit(self.font.render("u : speed up", True, (255,255,255)), (0,12))
		screen.blit(self.font.render("d : speed down", True, (255,255,255)), (0,24))
		screen.blit(self.font.render("speed : " + str(self.speed) , True, (255,255,255)), (0,36))

# ラングトンのアリを実行
Langtons_Ant()