-
Notifications
You must be signed in to change notification settings - Fork 8
/
infusoria.py
270 lines (234 loc) · 13.1 KB
/
infusoria.py
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
# Life_infusoria.py v0.5
# by ITJunky
import pygame
import math
import random
import copy
import sys
pygame.display.set_caption('Life Infusoria')
width = 500 # Размеры экрана
height = 500
screen = pygame.display.set_mode((width, height))
BGColor = 50, 40, 30 # Цвет фона
clock = pygame.time.Clock()
milli = seconds = 0.0
screen.fill(BGColor)
debug = 1
InfColor = [0, 0, 255] # Цвет инфузории
FoodColor = 0, 255, 0 # Цвет еды
FoodCount = 200 # Количество еды
Foods = [(int(width/2),int(height/2))] # Еда
step = 0 # Ходы(основного цикла)
sex_count = 0 # Количество делений
mutation_count = 0 # Количество мутаций
mutation_range = 40 # Диапазон(сила) мутации
radius = 2
infusoria = { 'SPEED': 100, #m 0 Скорость
'POSITION': [100, 100], # 1 Положене
'TARGET': [300, 275], # 2 Цель
'TRG_INDX': 10, # 3 Индекс цели
'VISION': 30, #m 4 Зрение или дальность видимости
'TRG_EXIST': 0, # 5 Имею цель или движусь безцельно
'AGE': 0, # 6 Возраст
'EAT_COUNT': 0, # 7 Количество съеденной еды
'COLOR': InfColor, #m 8 Цвет
'HUNGRY': 0, # 9 Давно ли ел
'LIFE_TIME': 400, #m 10 Время жизни без еды
'MUTATION': 0, # 11 Мутация
'COUNT_SEGMENT': 0, ## 12 Количество делений инфузории(каждое 5 поедание еды)
'EAT_PRODUCTIVITY': 0, ## 13 Результативность поедания (статический, задается при рождении и записывается детям)
'PARENT_PRODUCTIVITY': 0 ## 14 Родительская результативность
}
#0, # 15 Общее количство ходов
# время отдыха(выносливость)
# вес(связан с выносливостью и возрастом)
# Возможность делиться более чем на две особи
dna = ['SPEED', 'VISION', 'LIFE_TIME'] # ДНК(номера ячеек которые могут мутировать)
unit = [copy.copy(infusoria), copy.copy(infusoria)]
# Для отладки, вручную задаю значения второй инфузории
unit[1][0] = 10 # Скорость
unit[1]['POSITION'] = [500, 400]
unit[1]['TARGET'] = [247, 275]
#unit[1][4] = 40 # Зрение
unit[1]['COLOR'] = [255, 0, 0]
# Умолчальные значения голубой и красной инфузории
uniblue = copy.copy(unit[0])
unired = copy.copy(unit[1])
def painting(u):
'''Стираем объект в текущей позиции'''
x = u['POSITION'][0]
y = u['POSITION'][1]
pygame.draw.circle(screen, BGColor, [x, y], radius) # затираем инфузорию
'''Прорисовка объекта в новой позиции'''
x = move('X', u)
y = move('Y', u)
#xk = u['TARGET'][0]
#yk = u['TARGET'][1]
pygame.draw.circle(screen, u['COLOR'], [x,y], radius) # рисуем инфузорию
def get_inf_speed(u):
#milli = clock.tick(100)
global milli
seconds = milli / 1000.0
Dl = u['SPEED'] * seconds # Скорость инфузории
return Dl
# noinspection PyAugmentAssignment
def move(xy, u):
'''Осуществляет сдвиг экземпляра инфузории'''
x = u['POSITION'][0]
y = u['POSITION'][1]
xk = u['TARGET'][0] # координаты цели
yk = u['TARGET'][1]
Dl = get_inf_speed(u)
distance = math.sqrt((xk-x)**2+(yk-y)**2)
if distance > 0.:
x = x+Dl*(xk-x)/distance # Считаем насколько надо сдвинуться по Х
y = y+Dl*(yk-y)/distance # По Y
if xy == 'X': # Если запрашивалась X координата, возвращаем новый X
u['POSITION'][0] = int(x)
return int(x)
if xy == 'Y': # Если запрашивалась Y координата, возвращаем новый Y
u['POSITION'][1] = int(y)
return int(y)
def where_food(u):
'''Поиск ближайшей еды'''
## NEED OPTIMIZE ###
x = u['POSITION'][0]
y = u['POSITION'][1]
min_distance = 1000000000
global radius
for i in range(len(Foods)): # нахожу ближайшую еду
xfood = Foods[i][0] # Х координата еды
yfood = Foods[i][1] # Y координата еды
distance = math.sqrt((xfood-x)**2+(yfood-y)**2)
if distance <= min_distance: # Если текущая еда ближе чем предыдущая ближайшая
min_distance = distance # Заменить прошлую ближайшую текущей
index = i # заменить индекс ближайшей еды на текущий
min_distance = math.sqrt(min_distance)
# Когда поиск еды закончен
if min_distance <= u['VISION']: # И ближайшая еда в области видимости
u['TRG_INDX'] = index # Сохраняю индекс найденной еды
u['TRG_EXIST'] = 1 # Цель выбрана
u['TARGET'][0] = Foods[u['TRG_INDX']][0] # Устанавливаю координаты цели
u['TARGET'][1] = Foods[u['TRG_INDX']][1]
else: # Если еда не видна
u['TRG_EXIST'] = 0 # цель отсутствует
if (u['TRG_EXIST'] == 0) and (u['HUNGRY'] >= u['LIFE_TIME']/3): # Если нет цели и проголодался
if (u['AGE']%radius==0): # и ход кратен 20
u['TARGET'] = [random.uniform(0,width),random.uniform(0,height)] # Выбор новой случайной цели
elif (u['TRG_EXIST']==0) and (u['AGE']%radius==0): # Если же нет цели, не голоден и ход кратен 5
u['TARGET'] = [random.uniform(0,width),random.uniform(0,height)] # Выбор новой случайной цели
def food():
global first_run
if len(Foods) < FoodCount:
'''Если количество еды уменьшилось, добавить ещё'''
toapp = [int(random.uniform(0,width)),int(random.uniform(0,height))]
Foods.append(toapp)
for i in range(len(Foods)):
'''Прорисовка еды'''
pygame.draw.circle(screen, FoodColor, Foods[i], radius)
else:
first_run = False
return first_run
def eating(u):
'''Поедание еды'''
x = u['POSITION'][0] # Текущая позиция инфузории
y = u['POSITION'][1]
xfood = u['TARGET'][0] # Позиция выбранной еды
yfood = u['TARGET'][1]
distance = math.sqrt((xfood-x)**2+(yfood-y)**2) # Считаем дистанцию до еды
if (distance < radius+(get_inf_speed(u)/10)) and (u['TRG_EXIST'] == 1): # Если дистанция меньше радиуса с половиной шага и есть цель
'''Если достигли еды, удаляем её'''
pygame.draw.circle(screen, BGColor, Foods[u['TRG_INDX']], radius) # затираем еду
del Foods[u['TRG_INDX']] # удаление еды
u['TRG_EXIST'] = 0 # Теперь цели нет
u['HUNGRY'] = 0 # Сбрасываем счётчик давности еды
u['EAT_COUNT'] = u['EAT_COUNT']+1 # Съел ещё одну еду
def sex(u):
'''Размножение'''
if u['EAT_COUNT'] == 5: # Когда съели достаточно еды
u['EAT_COUNT'] = 0 # Сбрасываем счётчик еды
u['COUNT_SEGMENT'] = u['COUNT_SEGMENT']+1 # Увеличиваем количество делений
unit.append(copy.copy(u)) # Клонируем инфузорию
unit[len(unit)-1]['POSITION'] = [u['POSITION'][0]-radius, u['POSITION'][1]-radius] # Координаты новой инфузории смещены
unit[len(unit)-1]['AGE'] = 0 # Время жизни новой инфузории нулевое
'''Мутация на каждое Х деление'''
global sex_count
global dna
global mutation_count
sex_count = sex_count+1
if sex_count%20 == 0: # Каждое Х деление вызывает мутацию
dna_index = dna[random.randint(0, len(dna)-1)] # выбираем какой из генов будет мутировать
mutation_to = random.randint(-mutation_range, mutation_range) # Вычисляем насколько мутировать
unit[len(unit)-1][dna_index] = unit[len(unit)-1][dna_index] + mutation_to # Мутируем ген
clr = copy.copy(unit[len(unit)-1]['COLOR']) # Цвет новой инфузории меняется
clr[1] = clr[1]+50 # Цвет новой инфузории меняется
if clr[1] >= 255: clr[1]=0 # Если цвета кончились, обнуляем
unit[len(unit)-1]['COLOR'] = clr # Цвет новой инфузории меняется
unit[len(unit)-1]['COUNT_SEGMENT'] = 0 # Новая клетка ниразу не делилась
mutation_count = mutation_count + 1
#pygame.time.delay(1000)
if debug:
print('############### MUTATION ################ count:', mutation_count)
if debug:
print('!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!CLONING!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!', len(unit), 'units', ' sex_count', sex_count)
for i in range(len(unit)):
print(i+1, '--', 'age:', unit[i]['AGE'], ' eating:', unit[i]['EAT_COUNT'], ' hunger:', unit[i]['HUNGRY'], ' color:', unit[i]['COLOR'])
def death(u):
'''Убиваем инфузорию'''
if u['HUNGRY'] >= u['LIFE_TIME']: # Если время без еды меньше лимита
pygame.draw.circle(screen, (0,0,0), [u['POSITION'][0],u['POSITION'][1]], radius) # затираем инфузорию
del unit[unt]
return 1
else: return 0
def if_all_death():
'''Если все экземпляры мертвы, добавим нулёвых'''
red = 0
blue = 0
for i in unit:
if i['COLOR'][0] == 255: red = red+1
elif i['COLOR'][2] == 255: blue = blue+1
if red == 0: unit.append(copy.copy(unired))
if blue == 0: unit.append(copy.copy(uniblue))
def units_count():
red = 0
blue = 0
for i in range(len(unit)):
if unit[i]['COLOR'][0] == 255: red = red+1
elif unit[i]['COLOR'][2] == 255: blue = blue+1
return red, blue
first_run = True # Необходимо для первоначальной отрисовки еды
mainLoop = True
while mainLoop :
'''Основной цикл программы'''
step = step+1
milli = clock.tick(20)
if_all_death() # Если все экземпляры мертвы, добавим нулёвых
pygame.display.update() # Обновление экрана
UC = units_count()
if debug:
print('Step:', step, ' Mutation count', mutation_count, ' Red units:', UC[0], 'Blue units:', UC[1]) # Всякий дебаг
for i in range(len(unit)):
print(i+1, '--', 'age:', unit[i]['AGE'], ' eating:', unit[i]['EAT_COUNT'], ' hunger:', unit[i]['HUNGRY'], ' color:', unit[i]['COLOR'], ' xy:', unit[i]['POSITION'])
for unt in range(len(unit)): # Выполняем операции с каждой инфузорией
unit[unt]['AGE'] = unit[unt]['AGE']+1 # Возраст увеличиваем на 1
unit[unt]['HUNGRY'] = unit[unt]['HUNGRY']+1 # Увеличиваем на 1 время с последней кормёжки
painting(unit[unt]) # Прорисовка
where_food(unit[unt]) # Поиск еды
eating(unit[unt]) # Поедание(если достигли какой-то еды)
sex(unit[unt]) # Размножение
dt = death(unit[unt]) # Смерть
if dt == 1: break
#while first_run :
food()
#if debug:
# print >> sys.stderr, first_run, len(Foods)
for event in pygame.event.get():
if event.type == pygame.QUIT:
mainLoop = False
if event.type == pygame.KEYDOWN:
if event.key == pygame.K_ESCAPE:
mainLoop = False
pygame.time.delay(1)
pygame.quit()