Как запустить динозаврика Google на тачбаре? Обзор Python-библиотеки PyTouchBar

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.

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.

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.

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.

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:

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

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.

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

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:

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».

Арендуйте 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.

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.