【Python+OpenCV+PyTorch】基于Python的连连看自动操作器

基于Python的连连看自动操作器

1 设备与环境

1.1 设备

• CPU：Intel CORE i5
• 显卡：NVIDIA GTX950M
• 内存：12GB
• 系统：Windows 10

1.2 环境

• CUDA：v10.0

• IDE：PyCharm

• Python版本：Python3.6

• 主要Python包：

  • cv2(OpenCV)
  • PIL(pillow)
  • torch(PyTorch)
  • NumPy
  • win32gui, win32ui, win32con,
  • visdom

• 游戏模拟器：LDPlayer

• 连连看游戏：单机连连看

2 实现思路

2.1 类图

2.1.1 图像获取器

• 图像获取：获取雷电模拟器软件截图，用于后续处理

2.1.2 图像处理器

• 图像识别：使用cv中的匹配模型，输入匹配图片，在screen中查找对应图像的位置。如“下一关”按钮的位置。
• 生成地图：获取screen中游戏区域，根据长宽分割出每一个块，根据神经网络训练测试器得到的网络模型识别块对应的类别，生成对应的数字矩阵。
• 条件验证：验证给定的两个位置是否符合连连看消去条件
• 快速生成解：遍历数字矩阵每对点，并验证是否符合消去条件
• 单对解生成：只得到一对可消去点坐标。用于解决有的图每消去一对就会改变图格局的情况。

2.1.3 输出模拟器

• 模拟点击：模拟鼠标点击图像识别得到的位置
• 模拟消除点击：模拟鼠标点击符合条件的一对位置坐标

2.1.4 数据集生成器

• 图片重命名：将得到的原始数据图片按照规定格式命名
• 图片循环平移：循环平移图片
• 图片生成：调用图片循环平移，将一张原始图片向上向下向左向右循环平移对应像素
• 获取图片名：获取图片名称

2.1.5 神经网络训练测试器

基于PyTorch

• 模型训练保存：训练CNN模型，并将训练好的模型保存下来
• 模型测试：测试训练好的模型

2.1.6 日志生成器

• 创建文件：创建空的日志文件
• 写入日志：将日志信息写入日志文件

2.2 时序图

2.2.1 游戏流程

首先我们得手动打开雷电模拟器，进入单机连连看。之后的操作都是由程序进行。

1. 获取屏幕截图，查找并点击“单机连连看”按钮
2. 获取屏幕截图，查找并点击“无尽模式”按钮
3. 获取屏幕截图，划分块，将每一块分类，生成对应数字矩阵
4. 根据数字矩阵通过连连看算法得出解
5. 根据解模拟鼠标点击消去块
6. 一关有三个阶段，每三个阶段后，获取屏幕截图，查找并点击“下一关”按钮
7. 一直循环玩下去……

2.2.2 特殊情况

地图长宽块数改变

• 如果我们不想玩无尽模式（无尽模式的地图大小为7*6），想玩如极速模式（极速模式的地图大小为11*8），需要将程序中的ROW_NUM和COL_NUM修改为对应值

块位置改变

• 有的地图会出现每消去一对块就会更改原地图其他块位置
• 如果出现无解情况，游戏会自动重新排版块位置

新块生成

• 如地狱模式中每消去若干对块会刷新出新的一对块

对于上述情况，均可以使用单对解生成方式。

3 待存在问题与思路

3.1 存在的问题

问题一

• 使用单对解生成能够解决很多特殊情况，但是，游戏中连续点击成功会出现“连击数”，如果在程序中设置等待2秒（等待连击消失），连击数字样会对地图进行遮挡，在接下来的截图识别中影响识别结果。

• 如果不设置等待2秒，会导致结果处理太慢，使得不能够在规定时间内解决连连看问题。

问题二

• 模拟器的左上角必须与屏幕的左上角对齐（未实现软件内相对位置点击，使用了屏幕绝对位置点击）

3.2 解决思路

3.2.1 方案一

扩充数据集数据，将被连击数部分遮挡的块加入数据集，改良训练模型。

3.2.1 方案二

采用快速生成解和单对解生成交替使用，使得处理特殊情况时速度变快，准确率变高。

3.2.3 方案三

对于每次解完一个阶段/一关（无尽模式一关含3个阶段），会出现下一个阶段/下一关的提示。根据是否出现下一个阶段/下一关的提示，来判断本阶段/本关是否解完，否则一直运行生成地图和快速生成解。

4 使用方法

• 配置好环境（最好为对应版本）。

• 打开雷电模拟器，将其放到屏幕左侧（未实现软件内相对位置坐标点击）

• 用到的软件、图片、模型和数据集我免费放在CSDN下载中，也可自己下载和训练。

  • 相关文件CSDN下载网址：https://download.csdn.net/download/ztmajor/12308823

• 如果需要玩其他模式，请手动设置到对应的ROW_NUM和COL_NUM。

• 进入游戏主菜单，运行程序。

• 演示视频（bilibili）：https://www.bilibili.com/video/BV1sK4y1r7Uf

5 可参考文章

环境配置

代码实现

• 获取windows窗口：https://ztmajor.blog.csdn.net/article/details/105376319
• python3应用windows api对后台程序窗口及桌面截图并保存：https://blog.csdn.net/zhuisui_woxin/article/details/84345036