AI_PROJECT/App.py

import pygame
import Colors
import Tractor
import Pole
import time
import displayControler as dCon
import Image
import Osprzet
import Ui
import BFS
import AStar
import neuralnetwork
import json


bfs1_flag=False
bfs2_flag=False #Change this lines to show different bfs implementation
bfs3_flag=False
Astar = False
Astar2 = False
if bfs3_flag or Astar or Astar2:
   Pole.stoneFlag = True
TreeFlag=False
nnFlag=False
newModel=False
finalFlag = True

pygame.init()
show_console=True
screen = pygame.display.set_mode((dCon.getScreenWidth(show_console), dCon.getScreenHeihgt()))
FPS=5
clock=pygame.time.Clock()
image_loader=Image.Image()
image_loader.load_images()
goalTreasure = AStar.getRandomGoalTreasure() # nie wiem czy to najlepsze miejsce, obecnie pole zawiera pole gasStation, które służy do renderowania odpowiedniego zdjęcia
pole=Pole.Pole(screen,image_loader, goalTreasure)
pole.draw_grid(nnFlag) #musi byc tutaj wywołane ponieważ inicjalizuje sloty do slownika
ui=Ui.Ui(screen)
#Tractor creation
traktor_slot = pole.get_slot_from_cord((0, 0))
traktor = Tractor.Tractor(traktor_slot, screen, Osprzet.opryskiwacz,clock,bfs2_flag)


def init_demo(): #Demo purpose
    old_info=""
    traktor.draw_tractor()
    time.sleep(2)
    if not finalFlag:
        pole.randomize_colors(nnFlag)
    else:
        population = 120
        iterat = 2500
        roulette = True
        with open(f'pole_pop{population}_iter{iterat}_{roulette}.json', 'r') as file:
            garden_data = json.load(file)
        pole.setPlantsByList(garden_data)
    traktor.draw_tractor()
    start_flag=True
    while True:
        clock.tick(FPS)
        if(start_flag):
            #ui.render_text_to_console(string_to_print="Przejazd inicjalizujacy- traktor sprawdza poziom nawodnienia")
            if not bfs1_flag:
                time.sleep(2)
            else:
                traktor.initial_move(pole)
            traktor.reset_pos(pole)
            clock.tick(20)
            ui.clear_console()
            clock.tick(20)
            #ui.render_text_to_console("Obliczanie sciezki przy uzyciu BFS")
            for event in pygame.event.get():
                if event.type == pygame.QUIT:
                    quit()
            if(bfs1_flag):
                bfsRoot1 = BFS.BFS1({"x": 0, "y": 0, "direction": "E", "hydradeIndex": traktor.slot_hydrate_dict}) 
                #displayControler: NUM_X: 6, NUM_Y: 3 (klasyczne) CHANGE THIS BY HAND
                bfsRoot1.reverse()
                #print_to_console("Traktor porusza sie obliczona sciezka BFS")
                traktor.move_by_root(bfsRoot1, pole, [traktor.irrigateSlot])
            if(bfs2_flag):
                bfsRoot2 = [[{'x': 2, 'y': 2, 'direction': 'N', 'hydradeIndex': {(0, 0): -1, (1, 0): 1, (2, 0): 1, (3, 0): 1, (4, 0): 1, (5, 0): 1, (6, 0): 1, (7, 0): 1, (8, 0): 1, (9, 0): 1, (0, 1): 1, (1, 1): 1, (2, 1): 0, (3, 1): 1, (4, 1): 1, (5, 1): 1, (6, 1): 1, (7, 1): 1, (8, 1): 1, (9, 1): 1, (0, 2): 1, (1, 2): 1, (2, 2): 1, (3, 2): 1, (4, 2): 1, (5, 2): 1, (6, 2): 1, (7, 2): 1, (8, 2): 1, (9, 2): 1, (0, 3): 1, (1, 3): 1, (2, 3): 1, (3, 3): 1, (4, 3): 1, (5, 3): 1, (6, 3): 1, (7, 3): 1, (8, 3): 1, (9, 3): 1, (0, 4): 1, (1, 4): 1, (2, 4): 1, (3, 4): 1, (4, 4): 1, (5, 4): 1, (6, 4): 1, (7, 4): 1, (8, 4): 1, (9, 4): 1}}, 'forward'], [{'x': 2, 'y': 2, 'direction': 'E', 'hydradeIndex': {(0, 0): -1, (1, 0): 1, (2, 0): 1, (3, 0): 1, (4, 0): 1, (5, 0): 1, (6, 0): 1, (7, 0): 1, (8, 0): 1, (9, 0): 1, (0, 1): 1, (1, 1): 1, (2, 1): 0, (3, 1): 1, (4, 1): 1, (5, 1): 1, (6, 1): 1, (7, 1): 1, (8, 1): 1, (9, 1): 1, (0, 2): 1, (1, 2): 1, (2, 2): 1, (3, 2): 1, (4, 2): 1, (5, 2): 1, (6, 2): 1, (7, 2): 1, (8, 2): 1, (9, 2): 1, (0, 3): 1, (1, 3): 1, (2, 3): 1, (3, 3): 1, (4, 3): 1, (5, 3): 1, (6, 3): 1, (7, 3): 1, (8, 3): 1, (9, 3): 1, (0, 4): 1, (1, 4): 1, (2, 4): 1, (3, 4): 1, (4, 4): 1, (5, 4): 1, (6, 4): 1, (7, 4): 1, (8, 4): 1, (9, 4): 1}}, 'left'], [{'x': 1, 'y': 2, 'direction': 'E', 'hydradeIndex': {(0, 0): -1, (1, 0): 1, (2, 0): 1, (3, 0): 1, (4, 0): 1, (5, 0): 1, (6, 0): 1, (7, 0): 1, (8, 0): 1, (9, 0): 1, (0, 1): 1, (1, 1): 1, (2, 1): 0, (3, 1): 1, (4, 1): 1, (5, 1): 1, (6, 1): 1, (7, 1): 1, (8, 1): 1, (9, 1): 1, (0, 2): 1, (1, 2): 1, (2, 2): 0, (3, 2): 1, (4, 2): 1, (5, 2): 1, (6, 2): 1, (7, 2): 1, (8, 2): 1, (9, 2): 1, (0, 3): 1, (1, 3): 1, (2, 3): 1, (3, 3): 1, (4, 3): 1, (5, 3): 1, (6, 3): 1, (7, 3): 1, (8, 3): 1, (9, 3): 1, (0, 4): 1, (1, 4): 1, (2, 4): 1, (3, 4): 1, (4, 4): 1, (5, 4): 1, (6, 4): 1, (7, 4): 1, (8, 4): 1, (9, 4): 1}}, 'forward'], [{'x': 0, 'y': 2, 'direction': 'E', 'hydradeIndex': {(0, 0): -1, (1, 0): 1, (2, 0): 1, (3, 0): 1, (4, 0): 1, (5, 0): 1, (6, 0): 1, (7, 0): 1, (8, 0): 1, (9, 0): 1, (0, 1): 1, (1, 1): 1, (2, 1): 0, (3, 1): 1, (4, 1): 1, (5, 1): 1, (6, 1): 1, (7, 1): 1, (8, 1): 1, (9, 1): 1, (0, 2): 1, (1, 2): 1, (2, 2): 0, (3, 2): 1, (4, 2): 1, (5, 2): 1, (6, 2): 1, (7, 2): 1, (8, 2): 1, (9, 2): 1, (0, 3): 1, (1, 3): 1, (2, 3): 1, (3, 3): 1, (4, 3): 1, (5, 3): 1, (6, 3): 1, (7, 3): 1, (8, 3): 1, (9, 3): 1, (0, 4): 1, (1, 4): 1, (2, 4): 1, (3, 4): 1, (4, 4): 1, (5, 4): 1, (6, 4): 1, (7, 4): 1, (8, 4): 1, (9, 4): 1}}, 'forward'], [{'x': 0, 'y': 2, 'direction': 'N', 'hydradeIndex': {(0, 0): -1, (1, 0): 1, (2, 0): 1, (3, 0): 1, (4, 0): 1, (5, 0): 1, (6, 0): 1, (7, 0): 1, (8, 0): 1, (9, 0): 1, (0, 1): 1, (1, 1): 1, (2, 1): 0, (3, 1): 1, (4, 1): 1, (5, 1): 1, (6, 1): 1, (7, 1): 1, (8, 1): 1, (9, 1): 1, (0, 2): 1, (1, 2): 1, (2, 2): 0, (3, 2): 1, (4, 2): 1, (5, 2): 1, (6, 2): 1, (7, 2): 1, (8, 2): 1, (9, 2): 1, (0, 3): 1, (1, 3): 1, (2, 3): 1, (3, 3): 1, (4, 3): 1, (5, 3): 1, (6, 3): 1, (7, 3): 1, (8, 3): 1, (9, 3): 1, (0, 4): 1, (1, 4): 1, (2, 4): 1, (3, 4): 1, (4, 4): 1, (5, 4): 1, (6, 4): 1, (7, 4): 1, (8, 4): 1, (9, 4): 1}}, 'right'], [{'x': 0, 'y': 3, 'direction': 'N', 'hydradeIndex': {(0, 0): -1, (1, 0): 1, (2, 0): 1, (3, 0): 1, (4, 0): 1, (5, 0): 1, (6, 0): 1, (7, 0): 1, (8, 0): 1, (9, 0): 1, (0, 1): 1, (1, 1): 1, (2, 1): 0, (3, 1): 1, (4, 1): 1, (5, 1): 1, (6, 1): 1, (7, 1): 1, (8, 1): 1, (9, 1): 1, (0, 2): 0, (1, 2): 1, (2, 2): 0, (3, 2): 1, (4, 2): 1, (5, 2): 1, (6, 2): 1, (7, 2): 1, (8, 2): 1, (9, 2): 1, (0, 3): 1, (1, 3): 1, (2, 3): 1, (3, 3): 1, (4, 3): 1, (5, 3): 1, (6, 3): 1, (7, 3): 1, (8, 3): 1, (9, 3): 1, (0, 4): 1, (1, 4): 1, (2, 4): 1, (3, 4): 1, (4, 4): 1, (5, 4): 1, (6, 4): 1, (7, 4): 1, (8, 4): 1, (9, 4): 1}}, 'forward'], [{'x': 0, 'y': 3, 'direction': 'W', 'hydradeIndex': {(0, 0): -1, (1, 0): 1, (2, 0): 1, (3, 0): 1, (4, 0): 1, (5, 0): 1, (6, 0): 1, (7, 0): 1, (8, 0): 1, (9, 0): 1, (0, 1): 1, (1, 1): 1, (2, 1): 0, (3, 1): 1, (4, 1): 1, (5, 1): 1, (6, 1): 1, (7, 1): 1, (8, 1): 1, (9, 1): 1, (0, 2): 0, (1, 2): 1, (2, 2): 0, (3, 2): 1, (4, 2): 1, (5, 2): 1, (6, 2): 1, (7, 2): 1, (8
                #displayControler: NUM_X: 10, NUM_Y: 5 (klasyczne - duże) CHANGE THIS IN DCON !!!
                bfsRoot2.reverse()
                print_to_console("Traktor porusza sie obliczona sciezka BFS")
                traktor.move_by_root(bfsRoot2, pole, [traktor.irrigateSlot])
            if(bfs3_flag):
                bfsRoot3 = BFS.BFS3({'x': 0, 'y': 0, 'direction': "E"},goalTreasure)
                #displayControler: NUM_X: 20, NUM_Y: 12 (skarb) CHANGE THIS IN DCON BY HAND!!!!!!!!
                bfsRoot3.reverse()
                print_to_console("Traktor porusza sie obliczona sciezka BFS")
                traktor.move_by_root(bfsRoot3, pole, [traktor.irrigateSlot])
            if (Astar):
                aStarRoot,cost_list,total_cost= AStar.A_star({'x': 0, 'y': 0, 'direction': "E"}, pole, goalTreasure)
                if aStarRoot:
                    print("Pełna ścieżka agenta:")
                    aStarRoot.reverse()
                    cost_list.reverse()
                    i=0
                    for node in aStarRoot:
                        state = node[0].state  # Pobranie stanu z obiektu Node
                        action = node[1]  # Pobranie akcji
                        print("Współrzędne pola:", state['x'], state['y'], "- Akcja:",action,"- Koszt: ",cost_list[i])
                        i=i+1
                    print_to_console("Traktor porusza się obliczoną ścieżką A*")
                    traktor.move_by_root(aStarRoot, pole, [traktor.irrigateSlot])
                    print("Koszt:", total_cost)
                else:
                    print_to_console("Nie można znaleźć ścieżki A*")  # Wyświetl komunikat, jeśli nie znaleziono ścieżki
            if (Astar2):
                
                aStarRoot2,cost_list, total_cost= AStar.A_star2({'x': 0, 'y': 0, 'direction': "E"}, pole, goalTreasure)
                if aStarRoot2:
                    print("Pełna ścieżka agenta:")
                    aStarRoot2.reverse()
                    cost_list.reverse()
                    i=0
                    for node in aStarRoot2:
                        state = node[0].state  # Pobranie stanu z obiektu Node
                        action = node[1]  # Pobranie akcji
                        print("Współrzędne pola:", state['x'], state['y'], "- Akcja:",action,"- Koszt: ",cost_list[i])
                        i=i+1
                    print_to_console("Traktor porusza się obliczoną ścieżką A*")
                    traktor.move_by_root(aStarRoot2, pole, [traktor.irrigateSlot])
                    print("Koszt:", total_cost)
                else:
                    print_to_console("Nie można znaleźć ścieżki A*")  # Wyświetl komunikat, jeśli nie znaleziono ścieżki
           
            if(TreeFlag):
                traktor.move_forward(pole)
                traktor.tree_move(pole)
            if(nnFlag):
                global model
                if (newModel):
                    print_to_console("uczenie sieci neuronowej")
                    model = neuralnetwork.trainNewModel()
                    neuralnetwork.saveModel(model, 'model.pth')
                    print_to_console("sieć nuronowa nauczona")
                    print('model został wygenerowany')
                else:
                    model = neuralnetwork.loadModel('model_500_hidden.pth')
                    print_to_console("model został załądowny")
                testset = neuralnetwork.getDataset(False)
                print(neuralnetwork.accuracy(model, testset))
                traktor.snake_move_predict_plant(pole, model, headers=['Coords','Real plant','Predicted plant','Result','Fertilizer'], actions=[traktor.fertilize_slot])
            if(finalFlag):
                pass
                model = neuralnetwork.loadModel('model_500_hidden.pth')
                Tractor.drzewo.treeLearn()
                traktor.snake_move_predict_plant(pole, model, headers=['Coords','Real plant','Predicted plant','Result','Water decision'], actions=[traktor.irigate_slot_NN])
            start_flag=False
        # demo_move()
        old_info=get_info(old_info)
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                quit()

def init(demo):
    pygame.display.update()
    if(demo==True):
        init_demo()
    #TODO: Implement

def print_to_console(text):
        clock.tick(5)
        ui.clear_console()
        clock.tick(5)
        ui.render_text_to_console(text)

def demo_move():
    current_slot = traktor.slot
    if current_slot:
        current_slot.redraw_image()  # Przerysowanie obrazu dla aktualnego slotu
    traktor.random_move(pole)

def get_info(old_info):
    try:
        (x,y)=pygame.mouse.get_pos()
        new_info=pole.check_collision(x,y)
        if(old_info!=new_info):
            print(new_info)
        return new_info
    except:
        pass