基于LabVIEW的简单五子棋游戏开发
基于LabVIEW的简单五子棋游戏开发[20200131184433]
摘要
LabVIEW是虚拟仪器开发过程中最具代表性的图形化编程语言，它用图标、连线、框图代替传统的程序代码。使用LabVIEW开发的简单游戏界面生动形象，简单游戏五子棋具有老少皆宜、容易上手，提高智力、增强思维能力，而且富含哲理等特征。基于此，本文利用LabVIEW设计一款简单五子棋游戏。
本文主要进行五子棋棋子、游戏界面、主程序框图、子程序框图等设计。所设计的五子棋游戏具有人机对弈和双人对弈两种模式，界面生动，简单明了。
摘要 2
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:LabVIEW；五子棋；游戏；界面；程序框图
引言 4
一、虚拟仪器与LabVIEW概述 4
（一）虚拟仪器概念 4
（二）LabVIEW简介 4
二、五子棋设计流程图 5
（一）五子棋游戏规则 5
（二）五子棋设计思路 5
（三）游戏设计流程图 6
三、五子棋主程序设计 7
（一）五子棋前面板设计 7
（二）人机对弈模式程序框图设计 9
（三）双人对弈模式程序框图设计 9
四、五子棋子程序设计 10
（一）棋盘初始化子程序设计 10
（二）黑子下还是白子下子程序设计 10
（三）显示统计子程序设计 11
（四）执行下子子程序设计 11
（五）判定胜负子程序设计 12
（六）胜负对话子程序设计 14
（七）用户下子子程序设计 14
1．判断用户是否点击棋盘 15
2．判断点击处是否可下子 16
（八）多步计算模块设计 16
1．执行下子模块和判定胜负模块 18
2．权值计算 18
五、设计结果及分析 21
六、结论 22
致谢 23
参考文献 24
附录 25
引言
五子棋，亦称“串珠”“连五” ，起源于中国传统的黑白棋，比围棋的历史还要悠久。经过世代相传，在数千年的历史长河中五子棋保持着顽强的生命力，它不仅扎根于中国，而且已冲出亚洲，走向了世界。不仅能增强思维能力，提高智力，而且富含哲理，有助于修身养性。五子棋既有现代休闲的明显特征“ 短、平、快 ” ，又有深奥的技巧和高水平的国际性比赛。
LabVIEW是美国National Instruments（简称NI）公司推出的一个图形化软件开发环境。与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码 ，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言，产生的程序是框图的形式。基于此，本文利用LabVIEW的图形化编程语言的特点，开发了一个简单的五子棋游戏。程序设计主要涉及到棋盘棋子的设计，各模块的搭建及前面板的美化。
本文中基于LabVIEW的简易五子棋游戏，有人机对弈和双人对弈两种模式。选择游戏模式后开始游戏，棋盘进行初始化。人机对弈模式中，其中一方由电脑计算下子位置；双人对弈模式中，由双方决定下子位置。游戏中，任一方先在棋盘上形成纵向、竖向、斜向的连续相同颜色的五个棋子的一方为胜。如果有一方获胜，此时跳出对话框，显示一方获胜，游戏结束。按下确定，同时初始化棋盘，可以重新开始游戏。
一、虚拟仪器与LabVIEW概述
（一）虚拟仪器概念
虚拟仪器是一种以计算机为载体的自动化测量与控制系统，用来对实现世界的各种物理量进行测量或者对物理过程进行控制。一种典型的虚拟仪器结构如图1所示。
图1 典型的虚拟仪器结构
由虚拟仪器的结构可以看出，虚拟仪器的硬件可以完成各种测试系统通用的任务，例如信号的放大、滤波、A/D转换等；而不同的测试系统特有的任务由软件来完成，也就是说改变测试任务只需要改变软件。因此采用虚拟仪器技术构建测试系统可以实现更丰富的功能，得到更高的性价比。
（二）LabVIEW简介
LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言，是一种虚拟仪器程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发的，类似于C和BASIC开发环境。
但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：
（1）其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。
（2）传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序，而 LabVIEW则采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了VI及函数的执行顺序。
（3）LabVIEW提供很多外观与传统仪器（如示波器、万用表）类似的控件，可用来方便地创建用户界面。
用户界面在 LabVIEW中被称为前面板。使用图标和连线，可以通过编程对前面板上的对象进行控制。LabVIEW的图形化源代码在某种程度上类似于流程图，因此又被称作程序框图代码。
二、五子棋设计流程图
（一）五子棋游戏规则
1. 五子棋棋盘：
15×15，五连子的方向为横、竖、斜。
2. 两种模式：
人机对弈和双人对弈两种模式。人机对弈模式中，其中一方由电脑计算下子位置；双人对弈模式中，由双方决定下子位置。选择游戏模式后开始游戏，棋盘进行初始化。
3. 行棋顺序：
黑棋先行。
4. 胜负判断：
（1）在棋盘上以对局双方均不可能形成五连为和棋。
（2）对局中中途退场判为负。
（3）游戏中，任一方先在棋盘上形成纵向、竖向、斜向的连续相同颜色的五个棋子的一方为胜。如果有一方获胜，此时跳出对话框，显示一方获胜，游戏结束。按下确定，同时初始化棋盘，可以重新开始游戏。
（二）五子棋设计思路
先设计游戏棋子，然后设计各个模块，接着利用各个模块搭建成主程序。从各个模块编写到主程序的编写，从棋子的设计到棋盘的设计，最后美化前面板。五子棋设计思路框图如图2所示。
图2 五子棋的游戏总体设计框图
（三）游戏设计流程图
当游戏开始时，调用初始化棋盘模块对棋盘进行初始化，初始化完成后，根据选择对弈模式来进行选择游戏模式，选择后由决定下子方模块来决定由哪方下子，下子后由判定胜负模块判定是否某方获胜，如果某方胜利则弹出胜负对话框宣布某方胜利，则游戏结束，否则再回到决定下子模块决定某方下子，直到判定某方获胜结束游戏。
游戏设计流程图如图3所示。
图3 游戏设计总流程图
三、五子棋主程序设计
本文设计了两种模式下的对弈游戏，一种是人机对弈模式，一种是双人对弈模式。人机对弈模式与双人对弈模式的主要区别是人机对弈模式比双人对弈模式多了一块多步计算子程序的编写。多步计算子程序的主要特点是由电脑计算决定下子位置。
（一）五子棋前面板设计
1. 棋子设计
在设计主程序之前，要先设计棋子控件，先用画图工具分别画出黑棋和白棋和无棋时的图片（选好正方形画布，画上适当大小的圆圈，圆圈里面填充黑色后即为黑棋，不填充颜色即为白棋，只画横线和竖线则为无子时的图片）。然后将三种棋子分别导入到“图片下拉表”中，设置透明等属性。棋子控件如图4所示。
摘要
LabVIEW是虚拟仪器开发过程中最具代表性的图形化编程语言，它用图标、连线、框图代替传统的程序代码。使用LabVIEW开发的简单游戏界面生动形象，简单游戏五子棋具有老少皆宜、容易上手，提高智力、增强思维能力，而且富含哲理等特征。基于此，本文利用LabVIEW设计一款简单五子棋游戏。
本文主要进行五子棋棋子、游戏界面、主程序框图、子程序框图等设计。所设计的五子棋游戏具有人机对弈和双人对弈两种模式，界面生动，简单明了。
摘要 2
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:LabVIEW；五子棋；游戏；界面；程序框图
引言 4
一、虚拟仪器与LabVIEW概述 4
（一）虚拟仪器概念 4
（二）LabVIEW简介 4
二、五子棋设计流程图 5
（一）五子棋游戏规则 5
（二）五子棋设计思路 5
（三）游戏设计流程图 6
三、五子棋主程序设计 7
（一）五子棋前面板设计 7
（二）人机对弈模式程序框图设计 9
（三）双人对弈模式程序框图设计 9
四、五子棋子程序设计 10
（一）棋盘初始化子程序设计 10
（二）黑子下还是白子下子程序设计 10
（三）显示统计子程序设计 11
（四）执行下子子程序设计 11
（五）判定胜负子程序设计 12
（六）胜负对话子程序设计 14
（七）用户下子子程序设计 14
1．判断用户是否点击棋盘 15
2．判断点击处是否可下子 16
（八）多步计算模块设计 16
1．执行下子模块和判定胜负模块 18
2．权值计算 18
五、设计结果及分析 21
六、结论 22
致谢 23
参考文献 24
附录 25
引言
五子棋，亦称“串珠”“连五” ，起源于中国传统的黑白棋，比围棋的历史还要悠久。经过世代相传，在数千年的历史长河中五子棋保持着顽强的生命力，它不仅扎根于中国，而且已冲出亚洲，走向了世界。不仅能增强思维能力，提高智力，而且富含哲理，有助于修身养性。五子棋既有现代休闲的明显特征“ 短、平、快 ” ，又有深奥的技巧和高水平的国际性比赛。
LabVIEW是美国National Instruments（简称NI）公司推出的一个图形化软件开发环境。与其他计算机语言
本文中基于LabVIEW的简易五子棋游戏，有人机对弈和双人对弈两种模式。选择游戏模式后开始游戏，棋盘进行初始化。人机对弈模式中，其中一方由电脑计算下子位置；双人对弈模式中，由双方决定下子位置。游戏中，任一方先在棋盘上形成纵向、竖向、斜向的连续相同颜色的五个棋子的一方为胜。如果有一方获胜，此时跳出对话框，显示一方获胜，游戏结束。按下确定，同时初始化棋盘，可以重新开始游戏。
一、虚拟仪器与LabVIEW概述
（一）虚拟仪器概念
虚拟仪器是一种以计算机为载体的自动化测量与控制系统，用来对实现世界的各种物理量进行测量或者对物理过程进行控制。一种典型的虚拟仪器结构如图1所示。
图1 典型的虚拟仪器结构
由虚拟仪器的结构可以看出，虚拟仪器的硬件可以完成各种测试系统通用的任务，例如信号的放大、滤波、A/D转换等；而不同的测试系统特有的任务由软件来完成，也就是说改变测试任务只需要改变软件。因此采用虚拟仪器技术构建测试系统可以实现更丰富的功能，得到更高的性价比。
（二）LabVIEW简介
LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言，是一种虚拟仪器程序开发环境，由美国
但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：
（1）其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。
（2）传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序，而 LabVIEW则采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了VI及函数的执行顺序。
（3）LabVIEW提供很多外观与传统仪器（如示波器、万用表）类似的控件，可用来方便地创建用户界面
用户界面在 LabVIEW中被称为前面板。使用图标和连线，可以通过编程对前面板上的对象进行控制。LabVIEW的图形化源代码在某种程度上类似于流程图，因此又被称作程序框图代码。
二、五子棋设计流程图
（一）五子棋游戏规则
1. 五子棋棋盘：
15×15，五连子的方向为横、竖、斜。
2. 两种模式：
人机对弈和双人对弈两种模式。人机对弈模式中，其中一方由电脑计算下子位置；双人对弈模式中，由双方决定下子位置。选择游戏模式后开始游戏，棋盘进行初始化。
3. 行棋顺序：
黑棋先行。
4. 胜负判断：
（1）在棋盘上以对局双方均不可能形成五连为和棋。
（2）对局中中途退场判为负。
（3）游戏中，任一方先在棋盘上形成纵向、竖向、斜向的连续相同颜色的五个棋子的一方为胜。如果有一方获胜，此时跳出对话框，显示一方获胜，游戏结束。按下确定，同时初始化棋盘，可以重新开始游戏。
（二）五子棋设计思路
先设计游戏棋子，然后设计各个模块，接着利用各个模块搭建成主程序。从各个模块编写到主程序的编写，从棋子的设计到棋盘的设计，最后美化前面板。五子棋设计思路框图如图2所示。
图2 五子棋的游戏总体设计框图
（三）游戏设计流程图
当游戏开始时，调用初始化棋盘模块对棋盘进行初始化，初始化完成后，根据选择对弈模式来进行选择游戏模式，选择后由决定下子方模块来决定由哪方下子，下子后由判定胜负模块判定是否某方获胜，如果某方胜利则弹出胜负对话框宣布某方胜利，则游戏结束，否则再回到决定下子模块决定某方下子，直到判定某方获胜结束游戏。
游戏设计流程图如图3所示。
图3 游戏设计总流程图
三、五子棋主程序设计
本文设计了两种模式下的对弈游戏，一种是人机对弈模式，一种是双人对弈模式。人机对弈模式与双人对弈模式的主要区别是人机对弈模式比双人对弈模式多了一块多步计算子程序的编写。多步计算子程序的主要特点是由电脑计算决定下子位置。
（一）五子棋前面板设计
1. 棋子设计
在设计主程序之前，要先设计棋子控件，先用画图工具分别画出黑棋和白棋和无棋时的图片（选好正方形画布，画上适当大小的圆圈，圆圈里面填充黑色后即为黑棋，不填充颜色即为白棋，只画横线和竖线则为无子时的图片）。然后将三种棋子分别导入到“图片下拉表”中，设置透明等属性。棋子控件如图4所示。
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