2048 是最近火紅的手機遊戲 three 的類似作品。該遊戲之操作僅需要使用上下左右鍵來操作格子，所有有數字的格子皆會朝向使用者所需入的方向移動，且移動至邊界為止。如果，在移動時兩個「相同數字」的格子發生「碰撞」的話，則該兩個數字會相加合併為一格較大的數字。在每次移動時，剩餘的空格區域將會隨機產生一格 2 或 4。遊戲的目標就是要產生 2048 這個數字才會獲勝，若是已經沒有空格區域且無法再進行任何方向的移動時，則遊戲失敗。遊戲規則的部分我就不再贅述了，讓我們回到主題。

由於只需要上下左右的操作，因此我就想說來寫個程式讓它隨機操作，看有沒有機會獲勝，有點類似「無限猴子定理」的感覺。本來想說用 Python 來寫看看，找到了一個 autopy 的套件。但似乎已經有三年沒有維護了，不支援 OS X 10.9 只好作罷。接著突然想到我的偶像 vgod 所開發的 Sikuli，又被稱作「圖形化按鍵精靈」。而且 Sikuli 本身就是採用 Python 的語法來編寫程式，並且可以使用 Python 的套件庫，使得它更加強大。

下載位置：http://www.sikuli.org/download.html

Sikuli 是個用 Java 所寫成的程式，也基於使用 Java，令 Sikuli 可以運行在任何有安裝 JRE 的系統上。其支援 OS X、Linux 與 Windows。從上面的連結下載安裝檔後執行，會有一些簡單的設定要選擇，接著就會產生一個 SikuliX-IDE.app 的應用程式。再將該應用程式移至 Applications 資料夾裡面即可開始使用。

下圖就是 Sikuli 的界面：

SikuliX-IDE

左邊的側欄有一些函式可以使用，那些函式終有出現相機圖示就表示 Sikuli 會要你截取螢幕的某個部分。

Sikuli 的圖像操作

按下 exists 的函式後，Sikuli 會要我們截取一塊圖片。我就選取 Dock 上的 Safari 圖示好了（見下圖）。

Safari on Dock

於是我們就可以看到 SikuliX-IDE 上出現了 exists(Safari 圖示) 這樣的語法（見下圖）。

這個 exists 函式是用來偵測畫面上是否存在這樣的物件。所以讓我們更進一步來修改程式，假設畫面上出現了 Safari 的圖示，就輸出 Hello Safari!，否則輸出 Safari, I miss you.。

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if exists(Safari 圖示):
    print "Hello Safari!"
else:
    print "Safari, I miss you."

code in SikuliX-IDE

於是我們按下 Run 即可開始運行，由於我的 Dock 會自動隱藏，所以當我開始執行後，理論上會在 SikuliX-IDE 下方的窗格中看到 Safari, I miss you. 的輸出。

而結果卻不是這樣，這是因為在 SikuliX-IDE 上本身就存在 Safari 的圖示，所以不管怎樣 Sikuli 都可以找到 Safari 的圖示。我們需要先將 SikuliX-IDE 的視窗給隱藏才行。於是我在程式的最前面加上一行 wait(5)，讓我有 5 秒的時間把 SikuliX-IDE 從畫面中移開。

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wait(5)
if exists(Safari 圖示):
    print "Hello Safari!"
else:
    print "Safari, I miss you."

code in SikuliX-IDE

這樣一來輸出結果終於符合預期了！我也可以趁這 5 秒，把滑鼠移至邊界讓 Dock 浮現出來，進而使得 Sikuli 可以找到 Safari 的圖示。假設，再來我們希望找到 Safari 的圖示後，就開啟 Safari。再把程式碼修改一下：

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wait(5)
if exists(Safari 圖示):
    print "Hello Safari!"
    click(Safari 圖示)
else:
    print "Safari, I miss you."

code in SikuliX-IDE

將可以看到 Sikuli 找到 Safari 的圖示後，會將滑鼠移至該位置進行點擊，於是 Safari 就被開啟了！

基於圖形的偵測與操作，Sikuli 將可以利用這些工程實現更複雜的界面操作。而這篇文章就是要利用 Sikuli 來玩 2048，讓我們回到主題吧！

2048 的方向操作

2048 的操作是利用上下左右這四個按鍵來操作，所以最基本的功能就是模擬這幾個按鍵。在 SikuliX-IDE 的側欄中，有個 Keyboard Actions 的項目，就是用來進行鍵盤的事件的模擬。假設我們有一個 type("e") 的敘述，則 Sikuli 就會按下鍵盤的 e 鍵。至於上下左右鍵的話，則分別是 Key.UP、Key.DOWN、Key.LEFT 與 Key.RIGHT。想看了解更多可以到 Sikuli 的官方文件（連結）中查詢。

一開始我們就先讓 Sikuli 進行上下左右各一次吧！程式碼如下：

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wait(2)
type(Key.UP)
type(Key.DOWN)
type(Key.LEFT)
type(Key.RIGHT)

執行後，來到開啟著 2048 的網頁，就會看到 Sikuli 瞬間就動完上下左右四步。但只有四步怎麼可能玩的完，所以我們讓他走個 20 次上下左右好了。

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wait(2)
for i in xrange(20):
    type(Key.UP)
    type(Key.DOWN)
    type(Key.LEFT)
    type(Key.RIGHT)

基本上這樣就完成讓 Sikuli 玩 2048 的功能了。不過由於要更加符合「無限猴子定理」，決定加上亂數的功能。

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import random
wait(2)
for i in xrange(100):

    direction = random.randint(0,3)
    if direction == 0:
        type(Key.UP)
    if direction == 1:
        type(Key.DOWN)
    if direction == 2:
        type(Key.LEFT)
    if direction == 3:
        type(Key.RIGHT)

自動開啟 2048

每一次都要自己手動移到開著 2048 網頁實在太麻煩，甚至要自己開好 2048 的網頁也是麻煩。因此決定讓 Sikuli 自己幫我做好這些事情。首先透過 openApp 這個函式來幫我開啟 Safari，只要加入 openApp("Safari") 這行敘述即可開啟 Safari。

再利用 type 來幫我們輸入網址，在 Safari 中按下 ⌘ + l 即可將跳至網址列。接著一樣利用 type 來輸入網址，程式碼如下：

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import random
openApp("Safari")
wait(2);

type("l", KeyModifier.CMD)
type("http://gabrielecirulli.github.io/2048/")
type(Key.ENTER)
wait(2);

for i in xrange(100):

    direction = random.randint(0,3)
    if direction == 0:
        type(Key.UP)
    if direction == 1:
        type(Key.DOWN)
    if direction == 2:
        type(Key.LEFT)
    if direction == 3:
        type(Key.RIGHT)

就可以看著 Sikuli 自動打開 Safari 並來到 2048 的網頁，接著就開始隨機亂動了。

自動按下 Try Again

不過，還有個問題。可憐的 Sikuli 如果輸了，都需要我們幫它按下 Try again。為了讓 Sikuli 可以不再經過我們來幫它按 Try again，我們終於需要借助到 Sikuli 強大的圖像查找與操作功能了！

只需要透過前面提到的 exists 與 click 這兩個函式即可完成該功能。就像剛剛在偵測 Safari 一樣，只是這次改成偵測 Try again 的按鈕罷了！程式碼如下：

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import random
openApp("Safari")
wait(2);

type("l", KeyModifier.CMD)
type("http://gabrielecirulli.github.io/2048/")
type(Key.ENTER)
wait(2);

for i in xrange(20):

    if exists(Try again 圖片):
        click(Try again 圖片)

    direction = random.randint(0,3)
    if direction == 0:
        type(Key.UP)
    if direction == 1:
        type(Key.DOWN)
    if direction == 2:
        type(Key.LEFT)
    if direction == 3:
        type(Key.RIGHT)

code in SikuliX-IDE

可以發現整個 Sikuli 移動的速度變得非常慢，其中一個原因是 exists 預設的 timeout 有點久，所以決定在 exists 中加入一個額外的參數 0.001 來加快搜索的時間。

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import random
openApp("Safari")
wait(2);

type("l", KeyModifier.CMD)
type("http://gabrielecirulli.github.io/2048/")
type(Key.ENTER)
wait(2);

for i in xrange(20):

    if exists(Try again 圖片, 0.001):
        click(Try again 圖片)

    direction = random.randint(0,3)
    if direction == 0:
        type(Key.UP)
    if direction == 1:
        type(Key.DOWN)
    if direction == 2:
        type(Key.LEFT)
    if direction == 3:
        type(Key.RIGHT)

可以發現已經比剛剛快速許多了，但仍舊不及原本的超高速移動。這是因為圖片搜索勢必會花費較多的時間，基本上無可避免。

判斷遊戲結果

遊戲失敗的畫面如下圖：

game over

如果打算判斷是否存在 Game Over 的字樣似乎不太可行，因為後面的數字每次都不太一樣。所以我只打算判斷 Game Over 字樣的中間那一小小區域。也就是 Game Over 字樣與遊戲框線交集的部分（見下圖）。

Part of Game Over

於是再修改一下程式碼，使得該程式在出現 Try again 時就判斷是否也存在 Game Over 字樣。若是存在則按下 Try again，否則就離開程式。因為我其實還沒有贏過，所以沒有 You Win! 的字樣可以判斷獲勝ＸＤ。程式碼如下：

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import random
openApp("Safari")
wait(2);

type("l", KeyModifier.CMD)
type("http://gabrielecirulli.github.io/2048/")
type(Key.ENTER)
wait(2);

for i in xrange(20):

    if exists(Try again, 0.001):
        if exists(Game Over 字樣, 0.001):
            click(Try again)
        else:
            break

    direction = random.randint(0,3)
    if direction == 0:
        type(Key.UP)
    if direction == 1:
        type(Key.DOWN)
    if direction == 2:
        type(Key.LEFT)
    if direction == 3:
        type(Key.RIGHT)

code in SikuliX-IDE

終止 Sikuli

前面的程式碼都需要指定運行次數，這也大大限制了 Sikuli 的玩 2048 的時間。但是，若是改成無窮回圈的話，Sikuli 就永遠不會退出也是有點麻煩。因此我決定加上一個終止 Sikuli 的機制。看了看遊戲畫面，好像可以使用 2048 的遊戲標題來判斷。假設畫面上有 2048 的標題就表示遊戲還要繼續，若是 2048 的標題消失了，就表示可能切換到其他視窗了，於是就終止 Sikuli 的運行。2048 的標題圖像請見下圖：

2048 title

程式碼的部分就再加上一個 2048 標題的判斷，並將回圈的部分改成無窮回圈，程式碼如下：

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import random
openApp("Safari")
wait(2);

type("l", KeyModifier.CMD)
type("http://gabrielecirulli.github.io/2048/")
type(Key.ENTER)
wait(2);

while True:

    if not exists(2048 標題, 0.001):
        break

    if exists(Try again, 0.001):
        if exists(Game Over 字樣, 0.001):
            click(Try again)
        else:
            break

    direction = random.randint(0,3)
    if direction == 0:
        type(Key.UP)
    if direction == 1:
        type(Key.DOWN)
    if direction == 2:
        type(Key.LEFT)
    if direction == 3:
        type(Key.RIGHT)

code in SikuliX-IDE

這樣就大功告成啦！有興趣抓取程式碼的話，可以到我的 github 上下載。

github 連結：https://github.com/KuoE0/Sikuli-play-2048

未來有時間的話，再來研究怎麼進行 AI 操作。正好寫完這篇時就看到一個朋友貼了 2048 的攻略，以及在 StackOverflow 上相關的演算法討論。一起附上給有興趣的朋友們，如果願意幫我修改的話也非常歡迎到 github 上 clone 回去修改！

後記：我睡覺時就放著給他跑，大約跑了七個多小時。結果，沒獲勝半次！！