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pygame 实现状态机
imp大脑的两种状态形成了一个非常简单的状态机。一个州通常定义两件事：
·npc当时在做什么
·在什么情况下它应该切换到另一种状态
从探索状态到寻找状态的条件是
self.can_see（玩家）-换句话说，“我（小鬼）能看到玩家吗？相反的条件（不是self.can_see（玩家））用于从寻找中回来到探索。图7-1是imp的状态机的示意图，它实际上是它的大脑。箭头定义状态与切换状态必须满足的条件之间的链接。状态机中的链接始终是单向的，但可能有另一个链接返回到原始状态。在恢复到原始状态之前，也可能有几个中间状态，这取决于NPC行为的复杂性。
除了当前行为和条件之外，状态还可能包含进入操作和退出操作。进入操作是在进入新状态之前执行的操作，通常用于执行要运行的状态所需的一次性操作。对于 imp 的状态机中的寻道状态，进入操作可能会计算朝向玩家的航向，并播放噪音以指示它已看到玩家 ， 或者准备战斗所需的任何其他内容。退出操作与进入操作相反，是
在离开状态时执行。
让我们创建一个更有趣的状态机，以便我们可以将其付诸实践。我们将创建一个蚂蚁巢穴的模拟。昆虫经常在以下情况下使用：
尝试AI，因为它们具有非常简单的行为，易于建模。在我们的模拟世界中，我们将有三个实体：树叶，蜘蛛和蚂蚁本身。叶子将在屏幕上的随机位置生长，并被蚂蚁收获并返回巢穴。蜘蛛在屏幕上徘徊，只要它们不靠近巢穴，蚂蚁就会容忍它们。如果蜘蛛进入巢穴，它将被追逐和咬伤，直到它死亡或设法到达足够远的地方。
注意 尽管我们在此模拟中使用了昆虫主题，但我们将编写的 AI 代码适用于许多场景。如果我们用巨大的“机甲”机器人、坦克和油滴来代替蚂蚁、蜘蛛和树叶，那么模拟仍然有意义。
游戏实体
虽然我们有三种不同类型的实体，但最好为包含公共属性和操作的游戏实体提供一个基类。这样，我们就不需要为每个实体复制代码，并且可以轻松添加其他实体，而无需太多额外的工作。
实体需要存储其名称（“蚂蚁”、“树叶”或“蜘蛛”），以及其当前位置、目的地、速度和用于在屏幕上表示它的图像。您可能会发现“叶子”实体将具有目的地和速度，这很奇怪。我们不会有神奇的行走叶子;我们将简单地将它们的速度设置为零，以便它们不会移动。这样，我们仍然可以用与其他实体相同的方式处理叶子。除了这些信息之外，我们还需要为游戏实体定义一些常用函数。我们需要一个函数来将实体呈现到屏幕上，另一个函数来处理实体（即，更新其在屏幕上的位置）。清单 7-3 显示了用于创建 GameEntity 类的代码，该类将用作每个实体的基础。
GameEntity 类还保留了对世界的引用，我们将使用世界来存储所有实体的位置。这个 World 对象很重要，因为它是实体了解模拟中其他实体的方式。实体还需要一个ID来识别它在世界上，以及一个用于其大脑的状态机器对象（我们将在后面定义）。
GameEntity 的渲染功能只是将实体的图像投影到屏幕上，但首先调整坐标，使当前位置位于图像的中心下方，而不是左上角。我们这样做是因为实体将被视为具有点和半径的圆，这将在需要检测与其他实体的交互时简化数学运算。
GameEntity对象的过程函数首先调用自我.大脑.think，它将运行状态机来控制实体（通常是通过改变其
目的地）。在这个模拟中，只有蚂蚁会使用状态机，但我们可以将AI添加到任何实体中。如果我们尚未为实体构建状态机，则此调用将简单地返回而不执行任何操作。流程函数的其余部分将实体移动到其目标（如果尚未存在）。
构建世界
现在我们已经创建了一个 GameEntity 类，我们需要为实体创建一个可以居住的世界。这个模拟对世界来说并不多- 只是一个巢穴，由屏幕中心的一个圆圈表示，以及许多不同类型的游戏实体。World 级（参见清单 7-4）绘制嵌套并管理其实体。
因为我们有许多GameEnt对象，所以使用Python列表对象来存储它们是很自然的。虽然这可以工作，但我们会遇到问题;当一个实体需要从世界中移除（即它死了）时，我们会必须搜索列表以查找其索引，然后调用 del 将其删除。搜索列表可能会很慢，并且只会随着列表的增长而变慢。存储实体的更好方法是使用Python字典，即使有很多实体，它也可以有效地找到实体。
要在字典中存储实体，我们需要一个值用作键，它可以是字符串、数字或其他值。想每个蚂蚁的名字是很困难的，所以我们只需按顺序对蚂蚁进行编号：第一只蚂蚁是#0，第二只蚂蚁是#1，依此类推。此数字是实体的 ID，存储在每个 GameEntity 对象中，以便我们始终可以在字典中找到该对象（参见图 7-2）。
注释 将增量数字映射到其值的字典类似于列表，但如果删除值，键不会向下洗牌。因此，5号蚂蚁仍然是蚂蚁5号，即使蚂蚁#4被移除。
世界级中的大多数功能都负责以某种方式管理实体。有一个添加实体函数可以将实体添加到世界中，一个
remove_entity函数将其从世界中移除，以及一个给定其id查找实体的get函数。如果 get 在实体字典中找不到 id，它将返回 None。这很有用，因为它会告诉我们一个实体已被删除（id值永远不会被重用）。考虑一下一群蚂蚁正在紧追入侵巢穴的蜘蛛的情况。每个蚂蚁对象都存储它正在追逐的蜘蛛的ID，并将查找它（使用get）以检索蜘蛛的位置。然而，在某些时候，不幸的蜘蛛将被派遣并从世界上移除。发生这种情况时，任何对带有蜘蛛ID的get函数的调用都将返回None，因此蚂蚁将知道它们可以停止追逐并返回其他职责。
同样在世界级中，我们有一个进程和一个渲染函数。World 对象的流程函数调用每个实体的流程函数，以使其有机会更新其位置。渲染函数类似;除了绘制背景之外，它还调用每个实体的相应渲染函数，以在其位置绘制相应的图形。
最后，在Wor1d类中有一个名为get_close_entity的函数，它找到一个与世界上某个位置有一定距离的实体。这在模拟中的多个位置使用。
说明 实施NPC时，一般应限制信息
因为它可以得到，因为像真实的人一样，NPC可能不一定知道世界上正在发生的一切。我们用蚂蚁模拟这一点，只让它们看到有限距离内的物体。
