Kivy — Snake

Разработчику Начальный уровень

О практикуме

Snake (змейка) — классика аркад: змейка движется по сетке, съедает еду, растёт; столкновение со стеной или собой — конец игры. Поле 16×24 клетки; управление — свайп по полю и D-pad (кнопки-стрелки) внизу — как в реальных мобильных портах.

Чему учит практикум

дискретный тик — змейка шагает по клеткам, не по пикселям (в отличие от Pong);
два канала ввода — жест и виртуальные кнопки (Мобильные игры);
ускорение — интервал Clock уменьшается с ростом счёта;
отрисовка на canvas без отдельного спрайта на клетку — один Widget рисует всю сетку.

Краткий однофайловый вариант на Pygame — Lab — змейка. Здесь акцент на мобильный UX и Kivy API.

Оценка времени — 2–3 часа.

Карта этапов

Этап	Фокус	Результат
0	Каркас	Экран с кнопкой Start
1	Константы	`DIRECTIONS`, цвета, запрет разворота
2	Отрисовка сетки	`SnakeBoard._redraw`
3	Движение	`_tick`, список `snake`
4	Еда	`_spawn_food`, рост
5	Game over	Стены и самопересечение
6	Свайп	`set_direction`
7	D-pad и UI	`GameScreen`, счёт, статус
8	Ревизия	Ускорение с ростом счёта

Два канала ввода

Свайп по полю и D-pad внизу — типичный мобильный паттерн. Тот же свайп, что в 2048; дискретный тик по сетке — как в Lab — змейка на Pygame.

Как проходить практикум

Папка kivysnake/, venv, pip install "kivy>=2.3.0".
Этапы 0–8 по порядку; после каждого — python main.py.
На этапе 7 собирается полный GameScreen — до этого можно тестировать SnakeBoard отдельно.
Финал — этап 8.

Архитектура

Змейка сочетает дискретную сетку (как 2048) и тик по таймеру (как Pong):

SnakeApp
  └── GameScreen (BoxLayout)
        ├── score_label, status_label
        ├── SnakeBoard (Widget)  ← canvas: сетка, snake[], food
        └── D-pad GridLayout + Start / Restart

Структура данных	Смысл
`snake`	Список `(x, y)`; голова — `snake[0]`
`food`	Одна свободная клетка `(x, y)`
`direction` / `next_direction`	Текущий ход и буфер ввода между тиками
`tick_event`	`Clock.schedule_interval`; интервал уменьшается с очками

Определение. Дискретный тик — за один вызов _tick змейка сдвигается ровно на одну клетку. Плавная анимация между клетками здесь не нужна — так проще логика и отладка.

Зависимости

mkdir kivysnake && cd kivysnake
python -m venv .venv
pip install "kivy>=2.3.0"

Один main.py. Поле 16×24 клетки, cell_size = dp(18) — подбирается под вертикальный экран телефона (мобильные игры).

Этап 0 — каркас

Цель. Вертикальный layout — задел под заголовок, поле и панель управления.

Теория

На этапе 0 только каркас GameScreen: позже сюда добавятся SnakeBoard (центр, size_hint=(1,1)) и D-pad (низ). Так проще отлаживать отрисовку и тик по отдельности — см. отладку.

mkdir kivysnake && cd kivysnake
pip install "kivy>=2.3.0"

from kivy.app import App
from kivy.metrics import dp
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
from kivy.uix.button import Button
from kivy.uix.label import Label


class GameScreen(BoxLayout):
    def __init__(self, **kwargs):
        super().__init__(orientation="vertical", padding=dp(8), spacing=dp(8), **kwargs)
        self.add_widget(Label(text="Snake", font_size=dp(24)))
        self.add_widget(Button(text="Start"))


class SnakeApp(App):
    def build(self):
        return GameScreen()


if __name__ == "__main__":
    SnakeApp().run()

Разбор.

BoxLayout(orientation="vertical") — типичный каркас мобильного экрана: сверху инфо, в центре игра, снизу кнопки.
dp(8) — отступы, не зависящие от DPI (единицы в Kivy).

Самопроверка

Вертикальный layout с кнопкой Start отображается.

Этап 1 — направления и цвета

Цель. словарь направлений и запрет мгновенного разворота на 180°.

DIRECTIONS = {
    "up": (0, 1),
    "down": (0, -1),
    "left": (-1, 0),
    "right": (1, 0),
}

OPPOSITE = {
    "up": "down", "down": "up",
    "left": "right", "right": "left",
}

Логические координаты — x вправо, y вверх (математическая сетка). Экран Kivy — ось Y снизу вверх, поэтому при отрисовке клетки (sx, sy):

screen_y = offset_y + (self.rows - 1 - sy) * self.cell_size

Разбор.

next_direction принимает ввод; в _tick копируется в direction — за один тик змейка не разворачивается дважды.
set_direction отклоняет направление, противоположное текущему direction, если игра уже идёт.

Самопроверка

Ключи в DIRECTIONS и OPPOSITE согласованы.

Этап 2 — `SnakeBoard`, отрисовка

Цель. виджет поля рисует сетку, змейку и еду на одном canvas.

Класс SnakeBoard(Widget) с cols=16, rows=24, cell_size = dp(18).

Алгоритм _redraw:

self.canvas.clear() — стереть прошлый кадр.
Вычислить board_w, board_h и offset_x, offset_y для центрирования сетки в виджете.
Фон — большой Rectangle.
Линии сетки — тонкие Rectangle 1×N пикселей.
Если self.snake не пуст — еда (красный квадрат) и сегменты змейки (голова ярче).

Разбор.

Один виджет вместо 16×24 дочерних Tile — легче для змейки, чем для 2048 (практикум 2048 использует 16 виджетов — там нужны анимации плиток).
bind(size=self._redraw, pos=self._redraw) — при ресайзе окна поле перерисовывается.

Самопроверка

Пустое поле с сеткой видно по центру виджета.

Этап 3 — тик и движение

Цель. змейка из трёх клеток ползёт вправо по таймеру.

def start_game(self):
    mid_y = self.rows // 2
    self.snake = [(4, mid_y), (3, mid_y), (2, mid_y)]
    self.direction = "right"
    self.next_direction = "right"
    self.running = True
    self._schedule_tick()

def _tick(self, _dt):
    self.direction = self.next_direction
    dx, dy = DIRECTIONS[self.direction]
    head_x, head_y = self.snake[0]
    new_head = (head_x + dx, head_y + dy)
    self.snake.insert(0, new_head)
    self.snake.pop()  # без еды — хвост укорачивается
    self._redraw()

def _schedule_tick(self):
    if self.tick_event:
        self.tick_event.cancel()
    self.tick_event = Clock.schedule_interval(self._tick, 0.15)

Разбор.

snake — список координат; голова — snake[0].
insert(0, new_head) + pop() — сдвиг без роста.
0.15 с — ~6–7 шагов в секунду на старте.

Сравните с 2048 — там ход по событию (свайп), здесь — по таймеру (Clock).

Самопроверка

После Start змейка из трёх клеток движется вправо.

Этап 4 — еда и рост

Цель. случайная еда; при поедании змейка не укорачивает хвост.

def _spawn_food(self):
    occupied = set(self.snake)
    free = [
        (x, y)
        for x in range(self.cols)
        for y in range(self.rows)
        if (x, y) not in occupied
    ]
    if not free:
        self.running = False  # поле заполнено — победа
        return
    self.food = free[randint(0, len(free) - 1)]

В _tick, если new_head == self.food:

не вызывать pop() — хвост остаётся, длина +1;
score += 10;
_spawn_food();
_schedule_tick() — пересчитать скорость (этап 8).

Самопроверка

После поедания змейка длиннее на одну клетку.
Счёт увеличивается (если уже подключён update_score у родителя).

Этап 5 — game over

Цель. остановка при вылете за сетку или укусе хвоста.

if not (0 <= new_head[0] < self.cols and 0 <= new_head[1] < self.rows):
    self._game_over()
    return
if new_head in self.snake:
    self._game_over()
    return

def _game_over(self):
    self.stop_game()
    if hasattr(self.parent, "on_game_over"):
        self.parent.on_game_over(self.score)

Разбор.

Проверка new_head in self.snake — до insert, иначе голова совпадёт с бывшим хвостом на клетку.
stop_game() отменяет tick_event — змейка замирает.

Самопроверка

Врез в стену останавливает игру.
Врез в хвост останавливает игру.

Этап 6 — свайп

Цель. смена направления жестом — как в 2048.

_touch_start в on_touch_down; в on_touch_up — dx, dy, порог dp(20):

def set_direction(self, direction):
    if direction not in DIRECTIONS:
        return
    if self.running and direction == OPPOSITE.get(self.direction):
        return
    self.next_direction = direction

Разбор.

Ввод меняет только next_direction — безопасно между тиками.
Короткий тап без смещения не меняет направление (return True поглощает touch).

Самопроверка

Свайп вверх задаёт движение вверх со следующего тика.
Разворот на 180° за один тик невозможен.

Этап 7 — `GameScreen` и D-pad

Цель. полный экран — счёт, статус, поле, виртуальный крестовик.

Структура GameScreen(BoxLayout):

верх — score_label ("Score: 0") + status_label ("Tap Start");
центр — SnakeBoard(size_hint=(1, 1)) растягивается;
низ — GridLayout 3×3 с кнопками ▲ ◀ ▶ ▼ и колонка Start / Restart.

def update_score(self, score):
    self.score_label.text = f"Score: {score}"

def on_game_over(self, score):
    self.status_label.text = f"Game Over! {score} pts"
    self.start_btn.text = "Play Again"

Разбор.

D-pad дублирует свайп — игрок выбирает удобный способ (виртуальные элементы управления).
Restart сбрасывает поле без автостарта; Start / Play Again вызывает board.start_game().
Кнопки через _make_btn и lambda — один обработчик на направление.

Самопроверка

Кнопки ▲▼◀▶ меняют направление во время игры.
Restart обнуляет счёт и останавливает тик.

Этап 8 — ускорение и ревизия

Цель. игра усложняется с ростом счёта; финальная проверка.

speed = max(0.08, 0.18 - self.score * 0.004)
self.tick_event = Clock.schedule_interval(self._tick, speed)

Разбор.

Каждые 10 очков интервал уменьшается на 0.04 с; минимум 0.08 с (~12 шагов/с).
Пересоздание schedule_interval в _schedule_tick — старый таймер отменяют через cancel().

Сверка с листингами этапов 0–7 или повторный прогон всех шагов подряд.

Управление

Ввод	Действие
Start / Play Again	Начать партию
Свайп по полю	Смена направления
D-pad	Смена направления
Restart	Сброс без немедленного старта

Итоговая самопроверка

+10 очков за каждую еду.
Игра ускоряется с ростом счёта.
Заполнение всего поля останавливает running (опциональная "победа").
Пройдены все три практикума Kivy — обзор раздела.

Дальше — сборка APK или сравнение с Flutter для нативного UI.

Kivy — Snake

О практикуме

Карта этапов

Как проходить практикум

Архитектура

Зависимости

Этап 0 — каркас

Теория

Этап 1 — направления и цвета

Этап 2 — `SnakeBoard`, отрисовка

Этап 3 — тик и движение

Этап 4 — еда и рост

Этап 5 — game over

Этап 6 — свайп

Этап 7 — `GameScreen` и D-pad

Этап 8 — ускорение и ревизия

См. также

Kivy — 2048

Kivy — Pong

О практикуме​

Карта этапов​

Как проходить практикум​

Архитектура​

Зависимости​

Этап 0 — каркас​

Теория​

Этап 1 — направления и цвета​

Этап 2 — SnakeBoard, отрисовка​

Этап 3 — тик и движение​

Этап 4 — еда и рост​

Этап 5 — game over​

Этап 6 — свайп​

Этап 7 — GameScreen и D-pad​

Этап 8 — ускорение и ревизия​

Связанные темы

См. также

Kivy — 2048

Kivy — Pong

О практикуме

Карта этапов

Как проходить практикум

Архитектура

Зависимости

Этап 0 — каркас

Теория

Этап 1 — направления и цвета

Этап 2 — `SnakeBoard`, отрисовка

Этап 3 — тик и движение

Этап 4 — еда и рост

Этап 5 — game over

Этап 6 — свайп

Этап 7 — `GameScreen` и D-pad

Этап 8 — ускорение и ревизия