Глава 1. Методика разработки искусственного интеллекта в карточных играх на примере игры в 21 очко
1.1. Общие сведения
Разработаем методологию программирования искусственного интеллекта в карточных играх на примере типичной и широко распространённой игры в “очко” или в “21”, следуя статье с сайта microsoft.com: Rob Miles. Pocket Jack: Writing a Card-Playing Application, но с нашими усовершенствованиями для современной версии Visual Studio.
Карточные игры широко распространены во всем мире, по многим из них официально проводятся спортивные соревнования различных уровней, вплоть до первенства мира. В США, России и других странах некоторые карточные игры также официально признаны как спортивные игры, и по ним также проводятся спортивные соревнования различных уровней, включая первенство мира.
Поэтому имеет смысл разработать ряд классов, методы которых обеспечивали бы управление широким диапазоном карточных игр. Эта глава описывает механизм сдачи карт (из колоды) случайным образом (на основе генератора случайных чисел), показ их на экране, показ их в "руках" для каждого игрока и управления карточной игрой. Мы разработаем полностью функциональную игру, которая в США и других странах называется как “Black Jack”, “21” или pontoon при использовании 52-х карт, а в России и других странах обычно называется как “очко” или “21” при использовании 36-ти карт. В разработанной далее в данной главе игре нетрудно будет вместо 52-х карт добавить в проект 36 карт (в случае необходимости).
Напомним смысл игры. В игре участвуют, как минимум, два игрока: игрок и банкомёт в виде компьютера, сдающего карты. Из колоды карт банкомёт (по-английски называется dealer – дилер) сдаёт по одной карте игроку, который должен набрать количество очков, как можно ближе к 21 или равное 21 (21 – это лучший вариант – очко), но не более 21. Если игрок набрал больше 21, то это обычно называется “перебор”, и игрок считается проигравшим. Если же игрок набрал меньше 21, то он предлагает банкомёту набирать карты себе. Если банкомёт наберёт очков меньше, чем игрок, банкомёт считается проигравшим, а если больше, то победившим. При равном количестве очков в данной игре принимается, что победил тот, кто первым набрал эти очки, а именно, игрок (но можно счёт оставить прежним). Правила игры сформулируем далее.
1.2. Рисование карт на экране
Первая проблема, которую нужно решить, – показ на экране карт, которые два соревнующихся игрока, например, компьютер и игрок, держат в “руках”. Чтобы это сделать, нам нужно: 52 изображения карт в виде файлов формата, например, (.gif), одно изображение фона игры 0.gif, одно изображения банка bank.jpg и одно изображение загрузки loading.gif. Напомним, что формат (.gif) расшифровывается как Graphics Interchange Format (Формат обмена графическими данными). Все изображения в уменьшенном масштабе показаны на рис. 1.1, а в увеличенном масштабе – на рис. 1.2 – 1.5. Видно, что файлы карт имеют имена 1, 2, 3,…,52 и содержат каждую последовательность из 13 карт в четырёх мастях (последовательно сверху вниз: трефы – club, бубны – diamond, черви – heart, пики – spade). Файл с именем “0” – фон игры. Эти изображения должны быть добавлены к проекту и использованы для вывода карт на экран. Каждое изображение карты имеет приблизительно только 1 Кбайт объёма, потому что содержит только четыре цвета, чтобы не использовать много памяти.
Рис. 1.1. Карты и другие рисунки игры в уменьшенном масштабе.
Рис. 1.2. Первые семь карт в увеличенном масштабе.
Рис. 1.3. Последующие шестнадцать карт в увеличенном масштабе.
На этом рисунке закончились 13 карт 1, 2, 3, …,13 первой масти трефы – club. Первая карта любой масти – Туз (Ace – A).
Рис. 1.4. Последующие шестнадцать карт в увеличенном масштабе.
На этом рисунке закончились 13 карт 14, 15, 16, …, 26 второй масти бубны – diamond и 13 карт 27, 28, 29, …, 39 третьей масти черви – heart. И здесь первая карта масти – Туз (Ace – A).
Ниже показаны 13 карт 40, 41, 42, …, 52 последней четвертой масти пики – spade.
Рис. 1.5. Последние тринадцать карт в увеличенном масштабе.
Значения очков каждой карты следующие: Туз (Ace – A) = 1 или 11; как 1-я, 2-я или 3-я карта – Туз даёт 11 очков; с Валетом, Дамой и Королём, Туз даёт 11 очков и в сумме 10+11=21 эти две карты называются PocketJack, который бьёт карты соперника, даже набравшие 21; как 4-я и последующая карта – Туз даёт 1 очко; цифры на картах от 2 до 9 означают очки этой карты;
карта с числом 10 card with number 10, Валет (Jack – J), Дама (Queen – Q), Король (King – K) = по 10 очков.
1.3. Загрузка в проект изображений карт
Чтобы добавить имеющиеся у нас файлы карт в проект, необходимо сначала добавить в проект папку для этих файлов, затем скопировать в эту папку файлы, а затем свойства этих файлов задать как Embedded Resource, как подробно будет описано далее при создании проекта игры.
Лучший способ загрузить файлы карт в программу при её выполнении – создать массив этих карт в классе Image или Bitmap. После этого изображения могут тогда быть нарисованы на поле игры playfield, когда потребуется. Чтобы загрузить изображения карт в массив, возможны два варианта кода. По первому варианту, код имеет следующий вид:
static private Image[] cardImages = new Bitmap[53];
System.Reflection.Assembly execAssem =
System.Reflection.Assembly.GetExecutingAssembly();
for (int i=0 ; i< 53 ; i++ )
{
cardImages[i] =
new Bitmap(execAssem.GetManifestResourceStream (
@"PocketJack.cardImages."+i+@".gif"));
}
Видно, что в этом варианте проект имеет имя PocketJack, папка с файлами карт имеет имя cardImages, а в массиве cardImages все файлы карт с именами “i” должны иметь расширение (.gif).
По второму варианту, который мы применим далее в программе, код имеет следующий вид:
public Image CardImage
{
get
{
int dispNo = CardNo;
if (!FaceUp)
{
dispNo = 0;
}
if (cardImages[dispNo] == null)
{
cardImages[dispNo] = new Bitmap(
execAssem.GetManifestResourceStream(
@"PocketJack.images." + dispNo + @".gif"));
}
return cardImages[dispNo];
}
}
Видно, что в этом варианте проект имеет имя PocketJack, папка с файлами карт имеет имя images, а в массиве cardImages все файлы карт с именами “dispNo” должны иметь расширение (.gif).
1.4. Рисование изображений карт
Следующий шаг в разработке игры – процесс рисования карт. Изображение каждой карты должно иметь скруглённые углы. Когда карты прорисовываются на фоне игры, карты со скруглёнными углами выглядят более реалистично. Это – маленькая деталь, но существенная, если мы хотим спроектировать хороший пользовательский интерфейс игры. А если мы пристально посмотрим на изображения карт на экране, то можно увидеть, что углы карт нарисованы зелёным цветом, как показано на рис. 1.6.
Рис. 1.6. Углы карт нарисованы зелёным цветом.
При рисовании карт мы должны назначить этот цвет как прозрачный, чтобы был виден фон формы Form1 вокруг углов каждой карты. Мы должны использовать следующий код, чтобы создать объект класса ImageAttributes с целью задания зелёного цвета прозрачным:
static public System.Drawing.Imaging.ImageAttributes
cardAttributes;
static Card()
{
cardAttributes =
new System.Drawing.Imaging.ImageAttributes();
cardAttributes.SetColorKey(Color.Green, Color.Green);
execAssem =
System.Reflection.Assembly.GetExecutingAssembly();
}
В этом коде метод SetColorKey даёт начало и конец диапазона цветов, которые будут расценены как прозрачный. Для среды выполнения .NET Compact Framework эти два цвета должны иметь одно и то же значение, так как только один цвет может быть сделан прозрачным.
Целесообразно также после создания проекта в программе задать фон формы Form1 в свойстве BackColor темно-зелёного цвета (DarkGreen) из структуры Color.
Когда изображение карты нарисовало, метод DrawImage используется следующим образом:
private static Rectangle drawRect;
public void DrawHand(Graphics g, int startx, int starty,
int gapx, int gapy)
{
drawRect.X = startx;
drawRect.Y = starty;
foreach (Card card in this)
{
drawRect.Width = card.CardImage.Width;
drawRect.Height = card.CardImage.Height;
g.DrawImage(
card.CardImage, // Image
drawRect, // destination rectange
0, // srcX
0, // srcY
card.CardImage.Width, // srcWidth
card.CardImage.Height, // srcHeight
GraphicsUnit.Pixel, // srcUnit
Card.cardAttributes); // ImageAttributes
drawRect.X += gapx;
drawRect.Y += gapy;
}
}
Этот код рисует все карты на экране в случайно определённой позиции (при помощи генератора случайных чисел класса Random).
1.5. Класс Card для загрузки
карт в программу
В движке игры CardEngine.cs объект класса Card представляет каждую из карт в игре. Этот класс держит фактическое значение карты и рисует её на экране. Он также обеспечивает свойства, которые дают возможность пользователям класса найти координаты карты, получить название карты и другую полезную информацию. Класс Card может использоваться во многих других карточных играх, но есть некоторые особенности, которые характерны для игры в очко.
Первая версия класса Card выполняла загрузку всех изображений, когда приложение начинало выполняться. Каждая из 52 карт и фон игры загружались в самом начале игры. Это делало приложение замедленным. Способ ускорить процесс загрузки состоит в том, чтобы загружать изображения только по запросу при использовании следующего кода:
static private Image[] cardImages = new Bitmap[53];
public Image CardImage
{
get
{
int dispNo = CardNo;
if (!FaceUp)
{
dispNo = 0;
}
if (cardImages[dispNo] == null)
{
cardImages[dispNo] = new Bitmap(
execAssem.GetManifestResourceStream(
@"PocketJack.images." + dispNo + @".gif"));
}
return cardImages[dispNo];
}
}
Переменная cardImages – массив изображений карт. Первоначально все изображения карт в этом массиве пусты. В этом коде переменная dispNo является индексом массива и именем файла карты. Если данный элемент массива – пустой указатель (null), изображение загружается и затем может быть нарисовано. В следующий раз, когда потребуется изображение данной карты, оно будет найдено немедленно. В результате приложение начинает выполняться намного быстрее, чем если бы все карты были загружены в начале игры; время, потраченное, чтобы загрузить только небольшое количество карт, необходимых для игроков, будет небольшим. Если наши приложения нуждаются в большем количестве изображений карт, то это стоит выполнять постепенно по мере загрузки приложения, вместо того, чтобы выполнить это все сразу же в начале игры.
1.6. Класс CardHand для представления
карт в руках игрока
В движке игры CardEngine.cs мы нуждаемся в контейнерном классе CardHand (Рука игрока или банкомёта с картами), чтобы держать все карты. Законченная игра будет требовать двух объектов этого контейнера: один – для управляемого компьютером дилера и другой – для игрока. Класс CardHand, который мы собираемся использовать, держит множество карт. Это основано на коллекции ArrayList, которая облегчит для пользователей класса CardHand возможность добавлять и перечислять карты в руке. Эта коллекция также содержит метод, который будет рисовать карты в руке, как показано в следующем коде:
public void DrawHand(Graphics g, int startx, int starty,
int gapx, int gapy)
Этот метод, приведённый выше, рисует карты, начиная с определённой позиции на экране. Каждая последующая карта рисуется на определённом расстоянии от предыдущей.
Класс CardHand также содержит следующий метод, который вычисляет счёт набранным картам второго игрока blackjack (компьютера):
public int BlackJackScoreHand()
{
int score = 0;
int aces = 0;
foreach (Card card in this)
{
score += card.BlackJackScore;
if (card.BlackJackScore == 11)
{
aces++;
}
}
while ((score > 21) && (aces > 0))
{
score -= 10;
aces–;
}
return score;
}
Метод работает для каждой карты в руке. Он следит за числом тузов (aces), и если пришел туз, то уменьшает счёт карт с учётом туза, чтобы гарантировать, что счёт – как можно ближе к 21, насколько это возможно без перебора.
1.7. Класс CardShoe для представления
карт в колоде случайным образом и тестирования игры
Заключительный класс, который управляет картами в движке игры CardEngine.cs, – класс CardShoe. Мы используем этот класс, чтобы обеспечить вывод карт случайным образом (при помощи генератора случайных чисел – г.с.ч.). Игорное казино данного приложения имеет специальное устройство, названное shoe (колода) или deck (колода), которое содержит карты. В начале игры карты перетасованы (shuffle) много раз и помещены в колоду. В процессе многократной перетасовки приложение использует г.с.ч. для размещения карт в виде элементов массива. Класс CardShoe содержит этот массив и заполняет его в начале игры. Все карты вводятся в массив от первой до последней, а затем массив перетасовывается снова, и так несколько раз.
Когда мы проектируем любую систему, мы должны также думать, как мы собираемся её проверять (тестировать). Было бы трудным для нас проверить игру, если бы мы должны были запустить игру 50 раз только для того, чтобы удостовериться, что игра работает правильно, когда игрок получает счёт карт, равный 21. Поэтому класс CardShoe снабжён дополнительной особенностью. В дополнение к конструктору этого класса, который позволяет разработчику использовать класс, чтобы выбрать число перетасовок в колоде, имеется ещё перегрузка конструктора, который принимает массив числовых значений типа byte и представляет "расположенную в стеке" колоду. Такая колода не перетасована, и вместо этого располагает карты в специфической заранее предопределённой последовательности. Расположенная в стеке колода даёт возможность разработчику проверить поведение карт в различных ситуациях игры, предоставляя приложению специфическую последовательность значений карт.
Чтобы гарантировать, что расположенная в стеке колода карт не может использоваться в низменных целях (для подтасовок в игре), флажок сообщает пользователю объекта класса CardShoe, действительно ли в данный момент используется расположенная в стеке колода карт. Разработчик, который использует объект этого класса, может проверить этот флажок и гарантировать, что игра не использует расположенную заранее определённым образом в стеке колоду карт.
Проверяя приложение, мы можем создавать сравнительно редкие сочетания карт, типа blackjacks, просто обеспечивая расположенную в стеке колоду, как показано в следующем коде:
public CardShoe(byte[] stackedDeck)
{
decks = stackedDeck;
testShoe = true;
}
Расположенная в стеке колода даст в игре Блэк Джека обоим игрокам. Последовательность карты 1 представляет первую карту первой масти в колоде, которая является тузом. Поскольку каждая масть содержит 13 карт, 14-я карта представляет первую карту второй масти, которая является также тузом. В полной игре между игроком (player) и банкомётом (banker) наличие с начала колоды последовательностей карт 1 и 14 приводит и к игроку, и к банкомёту, первоначально начавшему игру, туза. Последовательности карт 11 и 25 представляют Джек (валета) от первых и вторых мастей соответственно, таким образом, каждый игрок получает Джек (валета) как их вторая карта. В игре и игрок (player), и банкомёт (banker) получают по тузу, комбинация Джека (валета) приходит к обоим игрокам, имеющим Блэк Джеки.
1.8. Схема запуска игры
Когда начинается игра, приложение очищает (Clear) “руку игрока” (player's hand) и добавляет две колоды карт следующим образом:
CardHand playerHand = new CardHand();
playerHand.Clear();
dealerHand.Clear();
// deal the face down hole card
dealerHoleCard = shoe.DealCard();
dealerHoleCard.FaceUp = false;
dealerHand.Add(dealerHoleCard);
// deal the first player card
playerHand.Add(shoe.DealCard());
// deal the second dealer card (face up)
dealerHand.Add(shoe.DealCard());
// deal the second player card
playerHand.Add(shoe.DealCard());
В этом коде, для простоты, не принимается во внимание чередование раздачи карт между игроком и банкомётом. Это будет учтено далее в полной программе игры.
Далее в проекте имеется команда “Hit Me” меню maneMenu1. После выбора этой команды, компьютер выдаёт игроку дополнительную карту, если набранное им количество очков меньше 21, как показано в следующем коде:
void playerHits()
{
if (playerHand.BlackJackScoreHand() < 21)
{
playerHand.Add(shoe.DealCard());
if (playerHand.BlackJackScoreHand() > 21)
{
//We write in the original:
pot.DoPlaceBet();
pot.HouseWins();
showPot();
mode = GameMode.PlayerBust;
}
this.Invalidate();
}
}
Отметим, что метод BlackJackScoreHand каждый раз возвращает счёт “руки игрока” (playerHand). После этого метод Invalidate перерисовывает форму Form1, точнее, перерисовывает карты и обновляет счёт обоих игроков. Аналогично в меню maneMenu1 имеется команда “Себе”, по которой банкомёт набирает карты себе (после игрока).
1.9. Рисование очков игроков
Методы Windows для рисования текстов хороши для простых сообщений, но для игры пользователь ожидает что-то более красивое. Например, мы можем рисовать текст на фоне какого-либо рисунка, чтобы выделить текст. Мы можем осуществить это, неоднократно рисуя текст в множестве позиций вокруг его желательного местоположения, перед размещением реального текста на самом верху фона. Чтобы сделать это, был написан ряд утилит, как показано в следующем коде:
static private SolidBrush messageBrush =
new SolidBrush(Color.Black);
public static void BigText(string message, int x, int y,
Color back, Color fore,
Font messageFont, Graphics g)
{
int i;
messageBrush.Color = back;
for (i = 1; i < 3; i++)
{
g.DrawString(message, messageFont, messageBrush,
x – i, y – i);
g.DrawString(message, messageFont, messageBrush,
x – i, y + i);
g.DrawString(message, messageFont, messageBrush,
x + i, y – i);
g.DrawString(message, messageFont, messageBrush,
x + i, y + i);
}
messageBrush.Color = fore;
g.DrawString(message, messageFont, messageBrush, x, y);
}
Этот метод BigText снабжён ссылкой на объект графики, чтобы использовать её для рисования текста (message) соответствующим шрифтом (messageFont) в соответствующей позиции. Задаётся также цвет для приоритетных и фоновых версий текста. Метод рисует множество фоновых версий текста перед помещением приоритетной версии на вершине. Метод является статическим, поэтому для вызова не нуждается в объекте класса Utilities, а вызывается напрямую после имени класса, как показано в следующем коде:
Utilities.BigText("Dealer Bust",
20, 80, Color.Black, Color.Yellow, messageFont, g);
В этом коде сообщение "Dealer Bust!" означает “Банкомёт перебрал карты”.
Объект messageFont класса Font создан в начале приложения и используется для всего рисунка сообщения.
Далее при разработке программы игры мы сначала стандартно создадим шаблон метода Paint (после двойного щелчка по имени события Paint в панели Properties для формы Form1), затем в тело этого шаблона запишем наш код и будем вызывать этот метод каждый раз, когда экран должен быть перерисован. С точки зрения проектирования, считается не очень хорошей практикой выполнять прикладные функции непосредственно в обработчике события Paint. Поэтому для рисования изображений, наше приложение в шаблоне метода Form1_Paint будет вызывать специальный метод paintForm, как показано в следующем коде:
private void Form1_Paint(object sender, PaintEventArgs e)
{
paintForm(e.Graphics);
}
1.10.
Управление
игрой
Теперь мы можем использовать вышеупомянутые классы, чтобы осуществить большинство видов игры в карты. Рассмотрим, как в целом осуществляется игра, давая возможность сначала игроку (player) сделать первые ходы (набрать карты), а затем – банкомёту (или дилеру – dealer) сделать ответные ходы (набрать свои карты).
Игра в очко может иметь одно из следующих состояний в течение всей игры:
игрок выдаёт карты себе или Компьютеру (the player is making his or her moves);
игрок перебрал карты (the player busted);
игрок выиграл (the player has won);
банкомёт (dealer) осуществляет набор карт (the dealer is making his or her moves.);
банкомёт перебрал карты (the dealer busted);
банкомёт выиграл (the dealer has won);
счёт равный (the score is tied, known as a push).
В каждом из этих состояний рисунок экрана будет различным, как ответ игры на события. Например, запрос банкомёта следующей карты допускается только тогда, когда игрок закончил набор своих карт. Мы можем представить эти состояния или режимы игры (mode) посредством перечисления enum следующим образом:
public enum GameMode
{
LoadingDisplay,
PlacingBets,
PlayerActive,
PlayerWon,
PlayerBust,
PocketJack,
DealerActive,
DealerWon,
DealerBust,
Push
}
Переменная типа GameMode сохраняет состояние игры. Эта переменная управляет перерисовкой экрана. Когда состояние игры изменяется, должен произойти ряд действий. Лучший способ получить это поведение состоит в том, чтобы осуществить управление посредством свойства следующим образом:
GameMode modeValue;
GameMode mode
{
get
{
return modeValue;
}
set
{
switch (value)
{
case GameMode.LoadingDisplay:
BetMinusToolStripMenuItem1.Enabled = false;
BetPlusToolStripMenuItem.Enabled = false;
HitMeToolStripMenuItem.Enabled = false;
StayToolStripMenuItem.Text = "Point";
StayToolStripMenuItem.Enabled = false;
MenuToolStripMenuItem.Text = "21";
MenuToolStripMenuItem.Enabled = false;
break;
…
modeValue = value;
this.Invalidate();
}
}
Когда свойству задано значение value, выполняется часть набора свойства после ключевого слова set. Когда код набора set выполнен, переключатель switch устанавливает приложение нужным способом. Например, когда состояние свойства изменено в состояние PlayerActive, активизированы команды меню Hit и Stay. Везде, где происходит изменение состояния в основном приложении, пользовательский интерфейс находится всегда в нужном состоянии. Это также означает, что мы должны изменить конфигурацию игры только в одном месте кода. Отметим, что, когда состояние игры изменено, вызывается метод Invalidate для обновления экрана.
Состояние игры (game state) также управляет рисованием, когда вызывается событие Paint, как показано в следующем коде:
void paintForm(Graphics g)
{
switch (mode)
{
…
case GameMode.PlayerActive:
dealerHand.DrawHand(g, 10, 30, 80, 25);
playerHand.DrawHand(g, 10, 135, 20, 25);
Utilities.BigText(playerHand.BlackJackScoreHand().
ToString(), 140, 150, Color.Black,
Color.Yellow, messageFont, g);
break;
…
Этот код с методом Paint показывает, как приложение управляет выводом сообщений и карт. Очки банкомёта не появляются, когда игрок набирает карты.
1.11. Набор карт банкомётом
Банкомёт (dealer) должен получить две карты, одна из которых появляется лицевой стороной вниз (face down). Мы достигаем этого при использовании следующего кода:
// clear the hands
playerHand.Clear();
dealerHand.Clear();
// deal the face down hole card
dealerHoleCard = shoe.DealCard();
dealerHoleCard.FaceUp = false;
dealerHand.Add(dealerHoleCard);
// deal the first player card
playerHand.Add(shoe.DealCard());
// deal the second dealer card (face up)
dealerHand.Add(shoe.DealCard());
// deal the second player card
playerHand.Add(shoe.DealCard());
…
mode = GameMode.PlayerActive;
Приложение сохраняет ссылку на "тайную – hole" карту банкомёта, которая инициализируется лицевой стороной вниз, когда начинается набор карт. Это достигается заданием свойству FaceUp (Лицевая сторона вверх) значения, равное False. Когда экран будет перерисовываться, будет нарисована также и обратная сторона "тайной – hole" карты банкомёта. Когда банкомёт начинает набор карт, свойству FaceUp (Лицевая сторона вверх) задаётся значение True, и изображение на лицевой стороне карты становится видимым. Отметим, что изменение режима (mode) внизу приведённого кода переводит игру в активное состояние, когда игрок готов принять участие в игре.
Приложение сдаёт карты в том же самом порядке, как в реальной игре с банкомётом и игроком, по очереди берущими карты. Нет никакой программируемой причины для замены между банкомётом и игроком, но в реальной игре проще "расположить в стеке" колоду, если сдача карт не чередуется.
1.12. Набор карт игроком
Приложение содержит метод, который вызывается, когда игрок хочет набрать себе карты. Он получает дополнительную карту, только если счёт – меньше 21, как показано в следующем коде:
void playerHits()
{
if (playerHand.BlackJackScoreHand() < 21)
{
playerHand.Add(shoe.DealCard());
if (playerHand.BlackJackScoreHand() > 21)
{
//We write in the original:
pot.DoPlaceBet();
pot.HouseWins();
showPot();
mode = GameMode.PlayerBust;
}
this.Invalidate();
}
}
Если счёт игрока превышает 21, игрок совершил перебор карт (the player busts), и состояние игры изменяется, чтобы отобразить это. Иначе, экран обновляется, что вызывает перерисовку и добавление на экран новой карты.
Когда игрок достиг счёта, которым он доволен, игрок может приостановить (stay) набор новой карты, как показано в следующем коде:
void playerStays()
{
dealerHoleCard.FaceUp = true;
mode = GameMode.DealerActive;
this.Refresh();
System.Threading.Thread.Sleep(750);
while (dealerHand.BlackJackScoreHand() < 17)
{
dealerHand.Add(shoe.DealCard());
this.Refresh();
System.Threading.Thread.Sleep(750);
}
if (dealerHand.BlackJackScoreHand() > 21)
{
mode = GameMode.DealerBust;
pot.PlayerWins();
showPot();
return;
}
if (playerHand.BlackJackScoreHand() >
dealerHand.BlackJackScoreHand())
{
mode = GameMode.PlayerWon;
pot.PlayerWins();
showPot();
return;
}
if (playerHand.BlackJackScoreHand() <
dealerHand.BlackJackScoreHand())
{
mode = GameMode.DealerWon;
//Мы дописываем в оригинале:
pot.DoPlaceBet();
pot.HouseWins();
showPot();
return;
}
if (playerHand.BlackJackScoreHand() ==
dealerHand.BlackJackScoreHand())
{
mode = GameMode.Push;
pot.DoPushBet();
showPot();
return;
}
}
Этот метод должен изменить игровое состояние на DealerActive и затем закончить набор карт банкомётом. Он также переворачивает тайную карту банкомёта лицом вверх, чтобы эту карту можно было увидеть. Игра банкомёта организована по циклу, который неоднократно даёт новые карты банкомёту, если счёт банкомёта меньше 17. Банкомёт обязан запускать игру этим механистическим способом. Приложение содержит паузу на 750 миллисекунд между каждой картой банкомёта, чтобы добавить волнение в игру (в этой паузе также звучит тревожная музыка). Вызов метода Refresh гарантирует, что игрок информирован относительно каждой последующей карты банкомёта.
Если банкомёт получает счёт, больше 21, состояние изменено на DealerBust (Банкомёт перебрал карты), и выполнение метода заканчивается. Иначе, метод решает, кто выиграл и устанавливает соответствующее состояние игры. Тогда игрок может выбрать команду “new game” для начала новой игры, которая снова устанавливает “руки” игрока и банкомёта и соответствующее состояние игры.
1.13. Контекстно-зависимый пользовательский интерфейс
Даже настольный компьютер ограничен доступными средствами управления пользовательским интерфейсом. Он спроектирован так, чтобы во многих случаях можно было пользоваться только одной рукой, что означает, что управления должны быть удобными. В данном приложении есть ограниченное число действий, которые игрок может выполнить. Чтобы сделать игру проще, необходимо отобразить эти действия на клавишах клавиатуры и кнопках мыши, которыми игрок наиболее часто пользуется, как показано в следующем коде:
void doEnter()
{
switch (mode)
{
case GameMode.LoadingDisplay:
break;
case GameMode.PlacingBets:
startPlay();
break;
case GameMode.PlayerActive:
playerHits();
break;
case GameMode.PocketJack:
case GameMode.PlayerWon:
case GameMode.PlayerBust:
case GameMode.DealerActive:
case GameMode.DealerWon:
case GameMode.DealerBust:
case GameMode.Push:
startHand();
break;
}
}
Этот код означает программируемые команды Меню на основе элемента управления MenuStrip.
Когда игрок нажимает клавиши на клавиатуре, предыдущий код решает важные для приложения задачи. В режиме PlayerActive, нажимая клавишу Enter, программа сдаёт игроку следующую карту. В любом другом режиме программа сдаёт карты для новой игры. Используя команду Stay (Приостановка) элемента управления MenuStrip, пользователь может приостановить и запустить игру.
Мы должны рассмотреть эту проблему, проектируя наши карточные и другие игры. Мы должна попробовать использовать игру на мобильном устройстве (о чем описано в наших предыдущих книгах), которое мы держим в одной, например, левой руке, в то время как в другой руке мы держим чашку кофе. Это должно быть возможным. Отметим, что команды элемента управления MenuStrip могут также выполнять все эти контекстно-зависимые действия; например, по команде Hit программа сдаёт игроку следующую карту. Игрок никогда не обязан предполагать, а должен точно знать, как выполнить специфическое действие.
1.14. Банк и ставка
Большинство игроков хочет иметь возможность взять банк (Pot). Чтобы сделать это, игра должна иметь ставку (Bet), которую игрок может выиграть или проиграть на каждой сдаче карт. В начале игры игроку показывают размеры доступного банка и ставки, которые он может увеличить или уменьшить. Если капитал игрока накапливается плохо, приложение должно дать игроку опцию сброса размера банка назад к оригинальным значениям начала игры. Банк осуществлен как отдельный класс Pot, чтобы он мог использоваться в других играх (если требуется). Перед каждой сдачей карт игрок может решить, сколько держать пари (какую назначить ставку), до количества денег в банке. Если игрок попробует держать пари больше, чем размер банка, приложение предложит сбросить банк до начального значения.
Игрок легко управляет размером ставки, нажимая клавиши со стрелками вверх или вниз. Эти команды также доступны на элементе управления MenuStrip.
После выбора размера ставки игрок может запустить игру при помощи команды на элементе управления MenuStrip и мыши или клавиш. Режим банка и ставки фактически управляется посредством дополнительного игрового состояния, которое также рисует размеры банка и ставки на фоне игры, как будет показано далее.
1.15. Добавление справочной формы
Приложение теперь имеет все основные составляющие, позволяющие запустить игру. Однако несколько добавлений придадут приложению более современный вид. Эти добавления включают:
справочную форму,
рисунок с сообщением Loading, появляющийся на экране во время длительной загрузки и вывода на экран какого-либо изображения
и звуковое сопровождение.
Справочная форма – это вторая форма Form2 (вслед за главной формой Form1 с интерфейсом игры), которая содержит один или несколько элементов управления с панели инструментов Toolbox, например, окно текста TextBox со справочной информацией для игрока. Когда при помощи мыши игрок раскрывает Меню элемента управления MenuStrip, а затем в этом Меню выбирает команду Помощь (рис. 1.7), рядом с первой формой Form1 появляется эта справочная форма Ащкь2 (рис. 1.8). Напомним, что Меню элемента управления MenuStrip закрывается после его повторного выбора мышью. Эта форма Form2 закрывается щелчком по значку Close, и на экране остаётся одна игровая форма Form1.
Рис. 1.7. Команда Помощь в Меню. Рис. 1.8. Справочная форма.
1.16. Добавление рисунка загрузки
Одним из заключительных этапов разработки игры является добавление в проект и вывод на экран рисунка загрузки (a loading screen) в виде файла loading.gif. Этот рисунок появляется на экране в режиме (mode = GameMode.LoadingDisplay;) при помощи метода Paint в начале загрузки в программу игровых компонентов (например, в виде графических и звуковых файлов) и построения формы, а затем исчезает. Здесь основная проблема – обеспечение видимости фона формы в процессе загрузки. Чтобы сделать игровую фон формы видимым, мы устанавливаем для формы значение свойства Visible, как показано в следующем коде:
System.Reflection.Assembly asm =
System.Reflection.Assembly.GetExecutingAssembly();
loadingImage = new Bitmap(asm.GetManifestResourceStream(
"PocketJack.images.loading.gif"));
bankImage = new Bitmap(asm.GetManifestResourceStream(
"PocketJack.images.bank.jpg"));
mode = GameMode.LoadingDisplay;
this.Visible = true;
В этом коде в строке
PocketJack.images.loading.gif
переменная PocketJack означает имя проекта (или пространства имён),
а переменная images – имя папки, в которой имеется графический файл loading.gif.
После запуска игры, рисунок загрузки loading.gif появляется в середине экрана и находится на экране все время загрузки игровых компонентов, как определено в следующем коде:
void paintForm(Graphics g)
{
switch (mode)
{
case GameMode.LoadingDisplay:
//We draw all images below the menu:
g.DrawImage(
bankImage, 0, StayToolStripMenuItem.Height);
g.DrawImage(
loadingImage, 0, StayToolStripMenuItem.Height + 60);
break;
case GameMode.PlacingBets:
g.DrawImage(bankImage, 0, StayToolStripMenuItem.Height);
Utilities.BigText("Bank : " + pot.PotValue.ToString(),
10, 40, Color.Black,
Color.Yellow, messageFont, g);
Utilities.BigText("Bet : " +
pot.BetValue.ToString(), 10, 80, Color.Black,
Color.Yellow, messageFont, g);
break;
…
На рис. 1.9 показан узкий слева – направо рисунок загрузки loading.gif с надписью “POCKET JACK LOADING” поверх фона игры в виде файла bank.jpg. Этот рисунок держится на экране всего несколько секунд, пока не загрузятся все графические и звуковые файлы, а затем исчезает, уступая место информации о размерах Банка и Ставки, показанных на следующем рисунке.
Рис. 1.9. Рисунок загрузки loading.gif
Разработку звукового сопровождения игры мы опишем далее при написании программы, а сейчас перейдём к правилам игры.
1.17. Правила игры
Сформулируем правила данной компьютерной карточной (из 52 карт) игры в очко, которые далее будут также записаны в справочную форму Form2, выводимую после выбора команды Помощь из меню элемента управления MenuStrip на главной форме Form1.
1. Мы (пользователи) считаемся как один игрок и играем один на один с компьютером-банкомётом.
2. Мы устанавливаем в Банке начальную сумму денег, например, 500 долларов и определяем Ставку в игре, равную, например, 5 долларам. В каждой сдаче карт наш выигрыш будет увеличивать Банк, а проигрыш – уменьшать Банк на величину Ставки.
По окончании игры, если Банк будет больше 500, то мы выиграли у Банкомёта разницу между итоговым значением Банка и начальным значением Банка в 500 долларов.
Если же по окончании игры Банк будет меньше 500, то мы проиграли Банкомёту разницу между начальным значением Банка в 500 долларов и итоговым значением Банка.
Естественно, по методике данной главы в приводимом далее проекте мы можем запрограммировать другие варианты Банка, Ставки и условий игры.
3. В данном варианте игры, наша цель состоит в том, чтобы на экране набрать “в руку” карты с очками, как можно ближе к 21, но не превышая 21, и, к тому же, больше, чем у банкомёта. На экране сначала мы видим вверху карту банкомёта, а внизу – две наши карты с очками этих карт.
4. После запуска игры на форме появляются команда Себе и команда общего Меню (рис. 1.10), приведённый выше рисунок loading.gif, а затем фон игры в виде приведённого выше изображения bank.jpg и начальный счёт игры:
Банк: 500 Ставка: 5
Рис. 1.10. Исходное состояние (заставка) игры. Рис. 1.11. Команда “Ставка +” в Меню.
Если мы желаем изменить значение Ставки, то при помощи мыши раскрываем Меню элемента управления MenuStrip, в котором выбираем команду “Ставка +” или “Ставка -” (рис. 1.11) . Это меню закрывается после его повторного выбора. Значения Банка и Ставки можно также изменить в приведённой далее программе. Для примера, оставляем заданные по умолчанию значения Банка и Ставки. Никаких игровых действий пока не производится.
5. Для начала игры нажимаем клавишу Enter.
В верхней части экрана (как свойство Text формы Form1) появляются начальные значения Банка и Ставки (рис. 1.12): Банк: 500 Ставка: 5
В верхней половине экрана появляется одна закрытая и одна открытая карта банкомёта, а в нижней – две карты игрока с очками этих карт (рис. 1.12). Звучит сопровождение в виде файла pj_bg_noise.wav тревожного шума окружающих игрока и банкомёта групп поддержки.
6. У нас два варианта действий. Видя наши исходные очки и очки банкомёта, либо,
по первому варианту, при помощи клавиши Enter (или команды “Карту мне” из Меню, см. предыдущий рисунок) нам взять следующую карту,
либо, по второму варианту, при помощи мыши выбрать в Меню команду Себе (попросить банкомёт брать карты себе).
Рис. 1.12. Карта банкомёта и две карты игрока. Рис. 1.13. Счёт игры изменился.
Мы помним (из предыдущего описания), что банкомёт будет набирать карты себе до тех пор, пока у него не наберётся ровно 17 или более очков. А у нас уже 14 очков. Конечно, можно дать команду Банкомёту брать карты себе (в надежде на перебор карт у него). Но мы решаемся, и при помощи клавиши Enter берём следующую карту. Но, увы, к нам пришла не та карта, и мы видим грустное сообщение “Вы перебрали” с итоговыми нашими очками 22 (рис. 1.13). Звучит недовольство с помощью звукового файла pj_busted.wav. В верхней части экрана Банк уменьшается на величину Ставки, и счёт игры становится не в нашу пользу таким:
Банк: 495 Ставка: 5
7. Для осуществления нового набора карт мы можем выбрать команду “Сдача карт” (при помощи мыши) или нажать клавишу Enter.
Нажимаем клавишу Enter.
Появляется фон игры в виде приведённого выше изображения bank.jpg и новый счёт игры не только в верхней части экрана (как свойство Text формы Form1), но и в центральной части экрана в виде крупного изображения, нарисованного методом DrawString (рис. 1.14):
Банк: 495 Ставка: 5
Так продолжается игра. Например, в середине игры нажимаем клавишу Enter. Появляются очередные начальные наборы карт у нас и Банкомёта (рис. 1.15).
8. У нас те же два варианта действий. Видя наши исходные очки и очки банкомёта, либо,
по первому варианту, при помощи клавиши Enter нам взять следующую карту,
либо, по второму варианту, при помощи мыши выбрать в Меню команду “Take a card to yourself” (попросить банкомёт брать карты себе).
Мы помним (из предыдущего описания), что банкомёт будет набирать карты себе до тех пор, пока у него не наберётся ровно 17 или более очков.
А у нас теперь всего 9 очков. Поэтому при помощи клавиши Enter смело берём следующую карту. К нам пришла пятёрка, появилось количество очков 14 наших карт (рис. 1.16).
Рис. 1.14. Заставка игры с новым счётом. Рис. 1.15. Очередные начальные наборы карт.
Рис. 1.16. Мы набрали 14 очков. Рис. 1.17. Мы набрали 17 очков.
9. При помощи клавиши Enter берём следующую карту. К нам пришла тройка, появилось количество очков 17 наших карт (рис. 1.17).
10. Ситуация непростая, т.к. набранное нами число 17 равно числу 17, на котором Банкомёт останавливает набор карт, и близко к числу 21, за которым начинается перебор карт.
У нас те же два варианта действий. Видя наши очки и очки банкомёта, либо,
по первому варианту, при помощи клавиши Enter нам взять следующую карту, но велика вероятность перебора карт (больше 21),
либо, по второму варианту, при помощи мыши в Меню выбрать команду “Take a card to yourself” (попросить банкомёт брать карты себе), с надеждой на перебор у него.
Решаемся, и при помощи клавиши Enter берём следующую карту. Но опять, увы, к нам пришла не та карта, и мы видим грустное сообщение “Вы перебрали” с итоговыми нашими очками (рис. 1.18).
Звучит недовольство с помощью звукового файла pj_busted.wav.
В верхней части экрана Банк уменьшается на величину Ставки, например, с 505 до 500 и счёт игры становится таким: Банк: 500 Ставка: 5
Рис. 1.18. У нас опять превышение очков. Рис. 1.19. Заставка игры с новым счётом.
11. Продолжаем игру, например, на каком-то этапе игры нажимаем клавишу Enter.
Появляется фон игры в виде приведённого выше изображения bank.jpg и новый счёт игры не только в верхней части экрана (как свойство Text формы Form1), но и в центральной части экрана в виде крупного изображения, нарисованного методом DrawString (рис. 1.19):
Банк: 490 Ставка: 5
12. Для осуществления нового набора карт мы можем выбрать команду “Сдача карт” (при помощи мыши) или нажать клавишу Enter.
Нажимаем клавишу Enter. Появляется новый начальный набор карт у нас и Банкомёта.
Дальше поступаем аналогично, сначала сами набираем (или не набираем, оставляя начальный вариант) карты до удовлетворяющего нас результата, а затем даём команду Банкомёту набирать карты себе.
Теперь кратко опишем возможные типичные варианты игры.
13. При помощи клавиши Enter набираем (или не набираем, оставляя начальный счёт) карты до удовлетворяющего нас результата, например, до 16 (рис. 1.20) и при помощи мыши даём команду Банкомёту набирать карты себе.
Банкомёт, к нашему неудовольствию, набирает 20 очков, и мы видим неприятное для нас сообщение “Вы потеряли”.
В верхней части экрана Банк уменьшается на величину Ставки не в нашу пользу.
14. При помощи клавиши Enter получаем новую сдачу карт, однако Банкомёт, к нашему неудовольствию, сразу же набирает 21 очко (или коротко, “очко”), и мы видим неприятное для нас сообщение “Вы потеряли” (рис. 1.21).
В верхней части экрана Банк уменьшается на величину Ставки не в нашу пользу.
15. При помощи клавиши Enter набираем (или не набираем, оставляя начальный счёт) карты до удовлетворяющего нас результата, например, до 18 (рис. 1.22) и при помощи мыши даём команду Банкомёту набирать карты себе.
Рис. 1.20. Мы проиграли. Рис. 1.21. У Банкомёта – очко.
Рис. 1.22. Мы выиграли. Рис. 1.23. Превышение очков у Банкомёта.
Банкомёт, к нашей радости, набирает всего 17 очков, и мы видим приятное для нас сообщение “Вы выиграли”.
В верхней части экрана Банк увеличивается на величину Ставки в нашу пользу.
Звучат аплодисменты в наш адрес в виде файла pj_claps.wav.
16. При помощи клавиши Enter набираем (или не набираем, оставляя начальный счёт) карты до удовлетворяющего нас результата, например, до 20 (рис. 1.23) и при помощи мыши даём команду Банкомёту набирать карты себе.
Банкомёт, к нашей радости, набирает 22 очка, и мы видим приятное для нас сообщение “Превышение очков (у Банкомёта)”.
В верхней части экрана Банк увеличивается на величину Ставки в нашу пользу.
17. При помощи клавиши Enter набираем (или не набираем, оставляя начальный счёт) карты до удовлетворяющего нас результата, например, до 17 (рис. 1.24) и при помощи мыши даём команду Банкомёту набирать карты себе.
Рис. 1.24. Равное количество очков. Рис. 1.25. Туз с Дамой – это PocketJack.
Банкомёт, к нашей радости, набирает также 17 очков. Согласно правилам, при равенстве очков победителем считается тот, кто первым набрал это количество очков, т.е. игрок. И мы видим приятное для нас сообщение “Вы выиграли”. Это правило можно перепрограммировать в приведённой далее программе, установив, например, неизменность Банка при ничьей. В верхней части экрана Банк увеличивается на величину Ставки в нашу пользу.
18. При помощи клавиши Enter получаем новую сдачу карт, и, к нашей радости, мы сразу же набираем 21 очко (или коротко, “очко”), причём не просто “очко”. Просто “очко” – это Туз с десяткой. А Туз с Валетом, Дамой, Королём или десяткой даёт 21 очко и называется PocketJack, который бьёт даже 21 очко у соперника. И мы видим приятное для нас сообщение “Вы выиграли” (рис. 1.25).