Как запустить динозаврика Google на тачбаре? Обзор Python-библиотеки PyTouchBar09.11.2022 12:02

l3kpqa7e8l-adoxkegazsdoe2so.png


В 2016 году Apple встроили в MacBook Pro сенсорную OLED-панель. По сути, она просто заменяет функциональные клавиши. Но с ней чуть интересней: на тачбар можно вывести закладки и даже медиаэлементы.

На примере игры с динозавриком показываю, как написать свою программу для тачбара с помощью открытой библиотеки PyTouchBar.

В конце статьи — конкурс на плюшевого тирекса.


Меню игры: основные элементы библиотеки


Кнопка «играть». PyTouchBar работает в связке с Tkinter. Для начала нужно установить и первый, и второй модули. А после — подготовить GUI-окно, которое будет отображаться на тачбаре. И добавить, например, кнопку «играть».

from tkinter import *
import PyTouchBar

# создание окна Tkinter
root = Tk() 
# параметризация кнопки
starter = PyTouchBar.TouchBarItems.Button(title='играть', color=(PyTouchBar.Color.green)) 

# добавление элемента
PyTouchBar.set_touchbar([starter])
# подготовка окна 
PyTouchBar.prepare_tk_windows(root) 

root.mainloop()


Подготовка, добавление кнопки.

После запуска программы кнопка отобразится на панели.

g_l7eouea2nsza2bvurbzmtqpms.png


Для окрашивания кнопки я использую встроенную константу PuTouchBar.Color, хотя то же самое можно сделать через rgba. Для этого в функцию нужно передать кортеж формата (r, g, b, a), где r, g, b, a — значения от 0 до 1.


Если нажать на кнопку, ничего не произойдет. Для запуска подпрограммы нужно добавить аргумент action и сослаться на имя функции.

...

def start(button):
   # здесь будет запуск игровой сцены game
   print('Hello world')

starter = PyTouchBar.TouchBarItems.Button(title='играть', color=(PyTouchBar.Color.green), action=start)

...


Добавление функции для action кнопки.

Подпрограмма start нужна для запуска игровой сцены game.

Настройка скорости динозаврика. Библиотека поддерживает не только простые кнопки, но и так называемые «степперы» — с помощью них можно вводить числовые значения. В нашем случае — скорость динозаврика.

...

# минимальная скорость
speed = 2 

def set_speed(stepper): 
  global speed
  speed = int(stepper.value)

# параметризация степпера
speed_p = PyTouchBar.TouchBarItems.Stepper(min = 2, max = 8, action = set_speed)

# добавление кнопки и степпера
PyTouchBar.set_touchbar([speed_p, starter]) 

...


Добавление степпера.

После запуска программы элементы отобразятся на панели.

w2bi5ysqyhlpsoa-r5-x7j2t2ec.png


На самом деле PyTouchBar поддерживает больше элементов. Среди них — палитры, текстовые лейблы, слайдеры и другие. Некоторые из них мы добавим в игру ниже. С полным списком можно ознакомиться в официальной документации.


ptwt-pcef2msq7duvzrwfkt4gbo.png


Статическая сцена: загрузка карты и ассетов


Представление 2D-сцены. После нажатия кнопки «играть» должна сработать специальная функция game, которая нужна для отрисовки сцены — динозаврика и кактусов. Их я тоже добавил с помощью кнопок, которые условно называю чанками.

Каждый чанк — целочисленное значение:

  • -2 — динозавр врезался в кактус,
  • -1 — кактус,
  • 0 — плоскость,
  • 1 — динозаврик,
  • 2 — динозавр перепрыгнул через кактус.


Карту можно представить так: 

map = [1, 0, 0, -1, 0, -1, 0]


Визуализация элементов. Кнопки поддерживают параметр image: на фон можно поставить любое статическое изображение.

Так, например, можно «пройтись» циклом по map и наполнить список buttons кнопками с изображениями, выбранными по значениям чанков.

for chunk in range(len(map)):
   if map[chunk] == 1:
       buttons[chunk] = PyTouchBar.TouchBarItems.Button(image='assets/trex.png', color=(PyTouchBar.Color.black), action=jumping)
   elif map[chunk] == 0:
       buttons[chunk] = PyTouchBar.TouchBarItems.Button(image='assets/platform.png', color=(PyTouchBar.Color.black))
   else:
       buttons[chunk] = PyTouchBar.TouchBarItems.Button(image='assets/cactus.png', color=(PyTouchBar.Color.black))


Отрисовка карты map с помощью кнопок.

В результате схема карты преобразится в игровую сцену.

od5bnta6qdv6pxifczs7wow7soc.png


Представление игровой сцены.

Что нужно учитывать. Для запуска сцены нужно закрыть root-окно и запустить новое. PyTouchBar не поддерживает обновление Tkinter-программ.

def game(map):
    # создание нового root-окна
    root = Tk()
    # отрисовка карты map
    ...
    # запуск нового root-окна
    root.mainloop()

def prepare():
    root = Tk()
    
    def start(button): # запускается по клику кнопки «играть»
        root.destroy()
        ...
        # генерируем карту и передаем в функцию игровой сцены
        game(map, speed)
           
    ...

    PyTouchBar.set_touchbar([starter])
    PyTouchBar.prepare_tk_windows(root)
    root.mainloop()
           
prepare()


Переключение между окнами.

Но как тогда заставить динозаврика бежать?

Динамическая сцена: работа с кадрами


Чтобы динозаврик побежал, нужно как-то обновлять сцену без root.update(). То есть уничтожать настоящую сцену с помощью root.destroy() и запускать новую с обновленными параметрами map. Получается некое обновление кадров.

Удаление старых кадров. После переключения из меню игры на сцену удаление root было заложено в функцию, которая активировалась при нажатии кнопки. Автоматизировать root.destroy() можно несколькими способами.

  1. Использовать запаздывание time. Можно запустить отдельный «поток», который будет периодически «заглядывать» в основной и удалять root-окно. А отсчет времени реализовать, например, на базе time.sleep ().
  2. Использовать встроенный метод root.after (). С помощью него я удаляю старые кадры.
...

# после запуска Tkinter удалит кадр через 1 секунду при speed = 2
root.after(1200 - speed*100, start.destroy) 
root.mainloop()

...


root.after (), пример вызова метода destroy.

Первый аргумент — время, спустя которое удалится root-окно. С помощью него можно установить скорость игры: чем быстрее обновляются кадры, тем быстрее бежит динозаврик.


Создание новых кадров. По сути, генерировать новые кадры можно разными способами. Я выбрал один из самых простых: делаю срез списка map на один элемент и добавляю рандомный чанк в конец. А после — запускаю на новой карте игровую сцену game. 

# бесконечная генерация новых чанков и кадров
while True:
     new_map = map[1:]
     # первый чанк — всегда динозавр (1)
     new_map[0] = 1

     # условие, чтобы не генерировать два кактуса подряд  
     if map[-1] == 0:
               new_map.append(random.choice([0, -1]))
     else:
               new_map.append(0)

     map = new_map
     game(new_map, speed)


Генерация новых кадров. Одна итерация — один новый кадр и чанк.

На тачбаре это выглядит вот так:

t2r0b-5k02zmdhjfowxwsrhkyos.gif


Для большей плавности нужно создать ассеты для промежуточных кадров. И добавить в игровую сцену дополнительный цикл при отрисовке чанков.
yds0mqfp06sh-ieewnspf4bqfc4.png


Добавление событий. Предпоследний этап — то, ради чего играют в Google-динозаврика, — «паркур по кактусам».

Чтобы добавить прыжок, нужно завести переменную jump — к ней мы будем прибавлять единицу при нажатии на кнопку с динозавром. И модифицировать список map таким образом, чтобы в первом чанке кактус и динозавр могли встретиться несколькими способами.

  • Динозаврик врезался в кактус — чанк -2. Комбинация [1, -1], jump = 0.


42hiy_d2f9dwk8wtfp32xkjtbwi.png


  • Динозаврик перепрыгнул кактус — чанк 2. Комбинация [1, -1], jump = 1.


k0kqynmnmeiuuhd6bs9pbrmevqk.png


Вот как «сценарии» записаны в программе: 

...

jump = 0
# первый элемент — комбинация значений, где второе значение — следующий чанк
map = [[1,0], 0, 0, -1, 0, -1, 0]

...

while True:
     # итоговое значение для комбинации: 
     # [1,0] → 1 кактуса нет, динозаврик бежит
     # [1,-1] → кактус есть: если jump = 1, все хорошо
     zero_chunk = 1
     # записываем комбинацию 
     map[0] = [1,map[1]]
           
     # динозаврик не прыгнул на прошлом чанке и врезался
     if jump == 0 and map[0] == [1, -1]:
               zero_chunk = -2
     # на чанке без кактуса jump обнуляется
     elif jump >= 1 and map[0] == [1, 0]:
               jump = 0
               zero_chunk = 1
     # динозаврик прыгнул на прошлом чанке, все хорошо
     elif jump == 1 and map[0] == [1,-1]:
               zero_chunk = 2
               points += 1
  
     # настраиваем формат карты для передачи в функцию
     new_map = map[1:]
     new_map[0] = zero_chunk
     if map[-1] == 0:
          new_map.append(random.choice([0, -1]))
     else:
          new_map.append(0)

     map = new_map 
     game(new_map, speed)


Ситуативная генерация новых кадров.

В коде отрисовки сцены также нужно добавить новые события: 

def game(buttons)
...

     for b in range(len(map)):
          # если динозаврик не перепрыгнул, загружаем ассет со столкновением
          if map[b] == -2:
               buttons[b] = PyTouchBar.TouchBarItems.Button(image='assets/loss.png', color=(PyTouchBar.Color.black))
          # если динозаврик перепрыгнул, загружаем ассет с прыжком
          elif map[b] == 2:
               buttons[b] = PyTouchBar.TouchBarItems.Button(image='assets/lucky.png', color=(PyTouchBar.Color.black))

...


Отрисовка игровой сцены.

На тачбаре это выглядит вот так:

jzj9fcb1366o1jrbragbfffc7dy.gif


Динозаврик научился бегать и прыгать!

Возможно, эти тексты тоже вас заинтересуют:

→ Docker на роутере MikroTik: как развернуть и не утонуть в багах
→ Паттерны взаимодействия с ботами в Telegram: неочевидные практики на Python и баг в мессенджере
→ Делаем тетрис в QR-коде, который работает


Сообщение об окончании игры: элемент Label


Если динозаврик все же врезался, игру необходимо завершить: показать игроку количество набранных очков и сообщение.

  • Подсчет очков. Для подсчета очков нужно завести переменную points и прибавлять к ней единицу каждый раз, когда динозаврик перепрыгивает через кактус. Но с выводом сообщения немного сложней.
  • Вывод сообщения. Чтобы вывести сообщение, нужно создать новое окно Tkinter, подготовить его и добавить текстовое поле.
def finish(points):
    ...

    # объявление элемента label
    label = PyTouchBar.TouchBarItems.Label(text = f'Упс:( Вы набрали: {points}')

    ...


Добавление элемента Label.

Элемент Label поддерживает разные шрифты, цвета и масштабы. Полный список параметров есть в официальной документации.


Притом вызвать функцию finish нужно после отрисовки сцены.

while True:
    points = 0 
    ...

    # динозаврик не прыгнул на прошлом чанке и врезался
    if jump == 0 and map[0] == [1, -1]:
        zero_chunk = -2
    elif jump == 1 and map[0] == [1, -1]:
        zero_chunk = 2
        points += 1
    ...
    game(new_map, speed)
  
    # если динозаврик врезался — вызвать finish()
    if zero_chunk == -2:
        finish(points)


Обработка события «конец игры».

ggzr8rihide7grrre7uykhdfgv4.gifАрендуйте выделенный сервер с запуском от 2 минут и бесплатной заменой комплектующих. И используйте его ресурсы для гейминга.

Как закрыть сообщение и программу? У PyTouchBar есть особенность: с помощью библиотеки можно модифицировать встроенную кнопку escape. Например, сделать ее кнопкой для закрытия программы. 

...

def exit_f(button):
    exit()

esc = PyTouchBar.TouchBarItems.Button(title = "exit", action = exit_f)
PyTouchBar.set_touchbar(... , esc_key = esc)

...


Полная версия кода доступна на GitHub. Подключайтесь и предлагайте свои улучшения.


Особенности в работе с PyTouchBar


Отсутствие настройки расстояний. Минимальное расстояние между кнопками фиксированное. Это плохо, если нужно сделать «непрерывное» изображение на панели.

Расстояния между элементами нельзя сократить, но можно увеличить. Для этого в библиотеке есть элемент Space — пустое пространство.

«Сырые» контроллеры. В библиотеке есть контроллеры (Control). По сути, это те же кнопки, но сопряженные между собой. Хотя у них нет некоторых параметров. Например, нельзя задать цвет фона.

ji3jowvcvk_5qbovdukq7slk4a0.png


А другие настройки и вовсе работают хуже, чем в элементе Button. Например, чтобы добавить изображение, его нужно «подогнать» под размеры контроллера. И, возможно, дополнительно использовать параметр image_scale, перебирая различные константы в поисках лучшего разрешения картинки.

Элементы не поддерживают gif. Это плохо, если нужно написать программу с большим количеством анимаций. Конечно, можно сделать раскадровку самостоятельно и обновлять окно приложения с заданной периодичностью. Но это сильно усложняет алгоритм.

«Непрямое» обновление окон. Единственный способ обновить окно — закрыть его и создать заново. Метод root.update() не работает.

В сети нет подробной документации. О назначении некоторых функций остается только догадываться. Документация ограничивается репозиторием на GitHub. А некоторая ее часть не актуальна.

Например, есть раздел про интеграцию библиотеки с Pygame. Буквально несколько строчек кода — и все, больше ничего нет. К тому же загрузка Pygame через PyTouchBar на данный момент не работает. Будем ждать апдейтов от разработчиков.

На что способна библиотека?


Даже с ограничениями библиотека кажется интересной. С помощью нее можно написать софт для решения повседневных задач. Например, сделать дополнительный ряд кнопок для всяких спецсимволов, если надоела раскладка Бирмана.

Но Doom с помощью PyTouchBar запустить будет сложно: не понятно, как «вытягивать» отдельные кадры и управлять игрой через панель. Для более сложных проектов лучше «прыгнуть в нору за кроликом» и программировать тачбар с помощью Objective-C. А если нужно просто подключить какой-то виджет, лучше установить утилиту вроде BetterTouchTool.

Придумайте, какую еще программу или игру можно написать для тачбара. Самому креативному комментатору отправим нашего маскота — плюшевого тирекса Selectel.

© Habrahabr.ru