斗地主老是输？一起用Python做个自动出牌器，欢乐豆蹭蹭涨

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　　https://blog.csdn.net/hhladminhhl/article/details/119304504
　　前言
　　最近在网上看到一个有意思的开源项目，快手团队开发的开源AI斗地主——DouZero。今天我们就一起来学习制作一个基于DouZero的欢乐斗地主出牌器，看看AI是如何来帮助我们斗地主，赢欢乐豆，实现财富自由的吧！
　　首先一起来看看AI斗地主出牌器的效果：
　　下面，我们开始介绍这个AI出牌器的制作过程。
　　一、核心功能设计
　　首先我们这款出牌器是基于 DouZero 开发的，核心是需要利用训练好的AI模型来帮住我们，给出最优出牌方案。
　　其次关于出牌器，先要需要确认 一个AI出牌角色 ，代表我们玩家自己。我们只要给这个AI输入玩家手牌和三张底牌。确认好地主和农民的各个角色，告诉它三个人对应的关系，这样就可以确定队友和对手。我们还要将每一轮其他两人的出牌输入，这样出牌器就可以根据出牌数据，及时提供给我们 最优出牌决策 ，带领我们取得胜利！
　　那么如何获取三者之间的关系呢？谁是地主？谁是农民？是自己一人作战还是农民合作？自己玩家的手牌是什么？三张底牌是什么？这些也都需要在开局后确认好。
　　拆解需求，大致可以整理出核心功能如下：
　　UI设计排版布局  显示三张底牌  显示AI角色出牌数据区域，上家出牌数据区域，下家出牌数据区域，本局胜率区域  AI玩家手牌区域  AI出牌器开始停止
　　手牌和出牌数据识别  游戏刚开始根据屏幕位置，截图识别AI玩家手牌及三张底牌  确认三者之间的关系，识别地主和农民角色，确认队友及对手关系  识别每轮三位玩家依次出了什么牌，刷新显示对应区域
　　AI出牌方案输出  加载训练好的AI模型，初始化游戏环境  每轮出牌判断，根据上家出牌数据给出最优出牌决策  自动刷新玩家剩余手牌和本局胜率预测
　　二、实现步骤1. UI设计排版布局
　　根据上述功能，我们首先考虑进行简单的 UI布局设计 ，这里我们使用的是pyqt5 。核心设计代码如下： def setupUi(self, Form):     Form.setObjectName(＂Form＂)     Form.resize(440, 395)     font = QtGui.QFont()     font.setFamily(＂Arial＂)     font.setPointSize(9)     font.setBold(True)     font.setItalic(False)     font.setWeight(75)     Form.setFont(font)     self.WinRate = QtWidgets.QLabel(Form)     self.WinRate.setGeometry(QtCore.QRect(240, 180, 171, 61))     font = QtGui.QFont()     font.setPointSize(14)     self.WinRate.setFont(font)     self.WinRate.setAlignment(QtCore.Qt.AlignCenter)     self.WinRate.setObjectName(＂WinRate＂)     self.InitCard = QtWidgets.QPushButton(Form)     self.InitCard.setGeometry(QtCore.QRect(60, 330, 121, 41))     font = QtGui.QFont()     font.setFamily(＂Arial＂)     font.setPointSize(14)     font.setBold(True)     font.setWeight(75)     self.InitCard.setFont(font)     self.InitCard.setStyleSheet(＂＂)     self.InitCard.setObjectName(＂InitCard＂)     self.UserHandCards = QtWidgets.QLabel(Form)     self.UserHandCards.setGeometry(QtCore.QRect(10, 260, 421, 41))     font = QtGui.QFont()     font.setPointSize(14)     self.UserHandCards.setFont(font)     self.UserHandCards.setAlignment(QtCore.Qt.AlignCenter)     self.UserHandCards.setObjectName(＂UserHandCards＂)     self.LPlayer = QtWidgets.QFrame(Form)     self.LPlayer.setGeometry(QtCore.QRect(10, 80, 201, 61))     self.LPlayer.setFrameShape(QtWidgets.QFrame.StyledPanel)     self.LPlayer.setFrameShadow(QtWidgets.QFrame.Raised)     self.LPlayer.setObjectName(＂LPlayer＂)     self.LPlayedCard = QtWidgets.QLabel(self.LPlayer)     self.LPlayedCard.setGeometry(QtCore.QRect(0, 0, 201, 61))     font = QtGui.QFont()     font.setPointSize(14)     self.LPlayedCard.setFont(font)     self.LPlayedCard.setAlignment(QtCore.Qt.AlignCenter)     self.LPlayedCard.setObjectName(＂LPlayedCard＂)     self.RPlayer = QtWidgets.QFrame(Form)     self.RPlayer.setGeometry(QtCore.QRect(230, 80, 201, 61))     font = QtGui.QFont()     font.setPointSize(16)     self.RPlayer.setFont(font)     self.RPlayer.setFrameShape(QtWidgets.QFrame.StyledPanel)     self.RPlayer.setFrameShadow(QtWidgets.QFrame.Raised)     self.RPlayer.setObjectName(＂RPlayer＂)     self.RPlayedCard = QtWidgets.QLabel(self.RPlayer)     self.RPlayedCard.setGeometry(QtCore.QRect(0, 0, 201, 61))     font = QtGui.QFont()     font.setPointSize(14)     self.RPlayedCard.setFont(font)     self.RPlayedCard.setAlignment(QtCore.Qt.AlignCenter)     self.RPlayedCard.setObjectName(＂RPlayedCard＂)     self.Player = QtWidgets.QFrame(Form)     self.Player.setGeometry(QtCore.QRect(40, 180, 171, 61))     self.Player.setFrameShape(QtWidgets.QFrame.StyledPanel)     self.Player.setFrameShadow(QtWidgets.QFrame.Raised)     self.Player.setObjectName(＂Player＂)     self.PredictedCard = QtWidgets.QLabel(self.Player)     self.PredictedCard.setGeometry(QtCore.QRect(0, 0, 171, 61))     font = QtGui.QFont()     font.setPointSize(14)     self.PredictedCard.setFont(font)     self.PredictedCard.setAlignment(QtCore.Qt.AlignCenter)     self.PredictedCard.setObjectName(＂PredictedCard＂)     self.ThreeLandlordCards = QtWidgets.QLabel(Form)     self.ThreeLandlordCards.setGeometry(QtCore.QRect(140, 10, 161, 41))     font = QtGui.QFont()     font.setPointSize(16)     self.ThreeLandlordCards.setFont(font)     self.ThreeLandlordCards.setAlignment(QtCore.Qt.AlignCenter)     self.ThreeLandlordCards.setObjectName(＂ThreeLandlordCards＂)     self.Stop = QtWidgets.QPushButton(Form)     self.Stop.setGeometry(QtCore.QRect(260, 330, 111, 41))     font = QtGui.QFont()     font.setFamily(＂Arial＂)     font.setPointSize(14)     font.setBold(True)     font.setWeight(75)     self.Stop.setFont(font)     self.Stop.setStyleSheet(＂＂)     self.Stop.setObjectName(＂Stop＂)       self.retranslateUi(Form)     self.InitCard.clicked.connect(Form.init_cards)     self.Stop.clicked.connect(Form.stop)     QtCore.QMetaObject.connectSlotsByName(Form)   def retranslateUi(self, Form):     _translate = QtCore.QCoreApplication.translate     Form.setWindowTitle(_translate(＂Form＂, ＂AI欢乐斗地主--Dragon少年＂))     self.WinRate.setText(_translate(＂Form＂, ＂胜率：--%＂))     self.InitCard.setText(_translate(＂Form＂, ＂开始＂))     self.UserHandCards.setText(_translate(＂Form＂, ＂手牌＂))     self.LPlayedCard.setText(_translate(＂Form＂, ＂上家出牌区域＂))     self.RPlayedCard.setText(_translate(＂Form＂, ＂下家出牌区域＂))     self.PredictedCard.setText(_translate(＂Form＂, ＂AI出牌区域＂))     self.ThreeLandlordCards.setText(_translate(＂Form＂, ＂三张底牌＂))     self.Stop.setText(_translate(＂Form＂, ＂停止＂))
　　实现效果如下：
　　2. 手牌和出牌数据识别
　　下面我们需要 所有扑克牌的模板图片与游戏屏幕特定区域的截图进行对比 ，这样才能获取AI玩家手牌、底牌、每一轮出牌、三者关系（地主、地主上家、地主下家）。
　　识别AI玩家手牌及三张底牌：
　　我们可以截取游戏屏幕，根据固定位置来识别当前AI玩家的手牌和三张底牌。核心代码如下：  # 牌检测结果滤波 def cards_filter(self, location, distance):       if len(location) == 0:         return 0     locList = [location[0][0]]     count = 1     for e in location:         flag = 1  # ＂是新的＂标志         for have in locList:             if abs(e[0] - have) <= distance:                 flag = 0                 break         if flag:             count += 1             locList.append(e[0])     return count   # 获取玩家AI手牌 def find_my_cards(self, pos):     user_hand_cards_real = ＂＂     img = pyautogui.screenshot(region=pos)     for card in AllCards:         result = pyautogui.locateAll(needleImage=＂pics/m＂ + card + ＂.png＂, haystackImage=img, confidence=self.MyConfidence)         user_hand_cards_real += card[1] * self.cards_filter(list(result), self.MyFilter)     return user_hand_cards_real   # 获取地主三张底牌 def find_three_landlord_cards(self, pos):     three_landlord_cards_real = ＂＂     img = pyautogui.screenshot(region=pos)     img = img.resize((349, 168))     for card in AllCards:         result = pyautogui.locateAll(needleImage=＂pics/o＂ + card + ＂.png＂, haystackImage=img,                                      confidence=self.ThreeLandlordCardsConfidence)         three_landlord_cards_real += card[1] * self.cards_filter(list(result), self.OtherFilter)     return three_landlord_cards_real
　　效果如下所示：
　　地主、地主上家、地主下家：
　　同理我们可以根据游戏屏幕截图，识别地主的图标，确认地主角色。核心代码如下：  # 查找地主角色 def find_landlord(self, landlord_flag_pos):     for pos in landlord_flag_pos:         result = pyautogui.locateOnScreen(＂pics/landlord_words.png＂, region=pos, confidence=self.LandlordFlagConfidence)         if result is not None:             return landlord_flag_pos.index(pos)     return None
　　这样我们就可以得到玩家AI手牌，其他玩家手牌（预测），地主三张底牌，三者角色关系，出牌顺序。核心代码如下：  # 坐标 self.MyHandCardsPos = (414, 804, 1041, 59)  # AI玩家截图区域 self.LPlayedCardsPos = (530, 470, 380, 160)  # 左侧玩家截图区域 self.RPlayedCardsPos = (1010, 470, 380, 160)  # 右侧玩家截图区域 self.LandlordFlagPos = [(1320, 300, 110, 140), (320, 720, 110, 140), (500, 300, 110, 140)]  # 地主标志截图区域(右-我-左) self.ThreeLandlordCardsPos = (817, 36, 287, 136)      # 地主底牌截图区域，resize成349x168   def init_cards(self):     # 玩家手牌     self.user_hand_cards_real = ＂＂     self.user_hand_cards_env = []     # 其他玩家出牌     self.other_played_cards_real = ＂＂     self.other_played_cards_env = []     # 其他玩家手牌（整副牌减去玩家手牌，后续再减掉历史出牌）     self.other_hand_cards = []     # 三张底牌     self.three_landlord_cards_real = ＂＂     self.three_landlord_cards_env = []     # 玩家角色代码：0-地主上家, 1-地主, 2-地主下家     self.user_position_code = None     self.user_position = ＂＂     # 开局时三个玩家的手牌     self.card_play_data_list = {}     # 出牌顺序：0-玩家出牌, 1-玩家下家出牌, 2-玩家上家出牌     self.play_order = 0     self.env = None     # 识别玩家手牌     self.user_hand_cards_real = self.find_my_cards(self.MyHandCardsPos)     self.UserHandCards.setText(self.user_hand_cards_real)     self.user_hand_cards_env = [RealCard2EnvCard[c] for c in list(self.user_hand_cards_real)]     # 识别三张底牌     self.three_landlord_cards_real = self.find_three_landlord_cards(self.ThreeLandlordCardsPos)     self.ThreeLandlordCards.setText(＂底牌：＂ + self.three_landlord_cards_real)     self.three_landlord_cards_env = [RealCard2EnvCard[c] for c in list(self.three_landlord_cards_real)]     # 识别玩家的角色     self.user_position_code = self.find_landlord(self.LandlordFlagPos)     if self.user_position_code is None:         items = (＂地主上家＂, ＂地主＂, ＂地主下家＂)         item, okPressed = QInputDialog.getItem(self, ＂选择角色＂, ＂未识别到地主，请手动选择角色:＂, items, 0, False)         if okPressed and item:             self.user_position_code = items.index(item)         else:             return     self.user_position = [＂landlord_up＂, ＂landlord＂, ＂landlord_down＂][self.user_position_code]     for player in self.Players:         player.setStyleSheet(＂background-color: rgba(255, 0, 0, 0);＂)     self.Players[self.user_position_code].setStyleSheet(＂background-color: rgba(255, 0, 0, 0.1);＂)       # 整副牌减去玩家手上的牌，就是其他人的手牌,再分配给另外两个角色（如何分配对AI判断没有影响）     for i in set(AllEnvCard):         self.other_hand_cards.extend([i] * (AllEnvCard.count(i) - self.user_hand_cards_env.count(i)))     self.card_play_data_list.update({         ＂three_landlord_cards＂: self.three_landlord_cards_env,         [＂landlord_up＂, ＂landlord＂, ＂landlord_down＂][(self.user_position_code + 0) % 3]:             self.user_hand_cards_env,         [＂landlord_up＂, ＂landlord＂, ＂landlord_down＂][(self.user_position_code + 1) % 3]:             self.other_hand_cards[0:17] if (self.user_position_code + 1) % 3 != 1 else self.other_hand_cards[17:],         [＂landlord_up＂, ＂landlord＂, ＂landlord_down＂][(self.user_position_code + 2) % 3]:             self.other_hand_cards[0:17] if (self.user_position_code + 1) % 3 == 1 else self.other_hand_cards[17:]     })     print(self.card_play_data_list)     # 生成手牌结束，校验手牌数量     if len(self.card_play_data_list[＂three_landlord_cards＂]) != 3:         QMessageBox.critical(self, ＂底牌识别出错＂, ＂底牌必须是3张！＂, QMessageBox.Yes, QMessageBox.Yes)         self.init_display()         return     if len(self.card_play_data_list[＂landlord_up＂]) != 17 or          len(self.card_play_data_list[＂landlord_down＂]) != 17 or          len(self.card_play_data_list[＂landlord＂]) != 20:         QMessageBox.critical(self, ＂手牌识别出错＂, ＂初始手牌数目有误＂, QMessageBox.Yes, QMessageBox.Yes)         self.init_display()         return     # 得到出牌顺序     self.play_order = 0 if self.user_position == ＂landlord＂ else 1 if self.user_position == ＂landlord_up＂ else 2
　　效果如下：
　　3. AI出牌方案输出
　　下面我们就需要用到DouZero开源的AI斗地主了。DouZero项目地址： https://github.com/kwai/DouZero。我们需要将该开源项目下载并导入项目中。
　　创建一个AI玩家角色，初始化游戏环境，加载模型，进行每轮的出牌判断 ，控制一局游戏流程的进行和结束。核心代码如下：  # 创建一个代表玩家的AI ai_players = [0, 0] ai_players[0] = self.user_position ai_players[1] = DeepAgent(self.user_position, self.card_play_model_path_dict[self.user_position]) # 初始化游戏环境 self.env = GameEnv(ai_players) # 游戏开始 self.start()   def start(self):     self.env.card_play_init(self.card_play_data_list)     print(＂开始出牌 ＂)     while not self.env.game_over:         # 玩家出牌时就通过智能体获取action，否则通过识别获取其他玩家出牌         if self.play_order == 0:             self.PredictedCard.setText(＂...＂)             action_message = self.env.step(self.user_position)             # 更新界面             self.UserHandCards.setText(＂手牌：＂ + str(＂＂.join(                 [EnvCard2RealCard[c] for c in self.env.info_sets[self.user_position].player_hand_cards]))[::-1])               self.PredictedCard.setText(action_message[＂action＂] if action_message[＂action＂] else ＂不出＂)             self.WinRate.setText(＂胜率：＂ + action_message[＂win_rate＂])             print(＂ 手牌：＂, str(＂＂.join(                     [EnvCard2RealCard[c] for c in self.env.info_sets[self.user_position].player_hand_cards])))             print(＂出牌：＂, action_message[＂action＂] if action_message[＂action＂] else ＂不出＂, ＂， 胜率：＂,                   action_message[＂win_rate＂])             while self.have_white(self.RPlayedCardsPos) == 1 or                      pyautogui.locateOnScreen(＂pics/pass.png＂,                                              region=self.RPlayedCardsPos,                                              confidence=self.LandlordFlagConfidence):                 print(＂等待玩家出牌＂)                 self.counter.restart()                 while self.counter.elapsed() < 100:                     QtWidgets.QApplication.processEvents(QEventLoop.AllEvents, 50)             self.play_order = 1         elif self.play_order == 1:             self.RPlayedCard.setText(＂...＂)             pass_flag = None             while self.have_white(self.RPlayedCardsPos) == 0 and                      not pyautogui.locateOnScreen(＂pics/pass.png＂,                                                  region=self.RPlayedCardsPos,                                                  confidence=self.LandlordFlagConfidence):                 print(＂等待下家出牌＂)                 self.counter.restart()                 while self.counter.elapsed() < 500:                     QtWidgets.QApplication.processEvents(QEventLoop.AllEvents, 50)             self.counter.restart()             while self.counter.elapsed() < 500:                 QtWidgets.QApplication.processEvents(QEventLoop.AllEvents, 50)             # 不出             pass_flag = pyautogui.locateOnScreen(＂pics/pass.png＂,                                                  region=self.RPlayedCardsPos,                                                  confidence=self.LandlordFlagConfidence)             # 未找到＂不出＂             if pass_flag is None:                 # 识别下家出牌                 self.other_played_cards_real = self.find_other_cards(self.RPlayedCardsPos)             # 找到＂不出＂             else:                 self.other_played_cards_real = ＂＂             print(＂ 下家出牌：＂, self.other_played_cards_real)             self.other_played_cards_env = [RealCard2EnvCard[c] for c in list(self.other_played_cards_real)]             self.env.step(self.user_position, self.other_played_cards_env)             # 更新界面             self.RPlayedCard.setText(self.other_played_cards_real if self.other_played_cards_real else ＂不出＂)             self.play_order = 2         elif self.play_order == 2:             self.LPlayedCard.setText(＂...＂)             while self.have_white(self.LPlayedCardsPos) == 0 and                      not pyautogui.locateOnScreen(＂pics/pass.png＂,                                                 region=self.LPlayedCardsPos,                                                 confidence=self.LandlordFlagConfidence):                 print(＂等待上家出牌＂)                 self.counter.restart()                 while self.counter.elapsed() < 500:                     QtWidgets.QApplication.processEvents(QEventLoop.AllEvents, 50)             self.counter.restart()             while self.counter.elapsed() < 500:                 QtWidgets.QApplication.processEvents(QEventLoop.AllEvents, 50)             # 不出             pass_flag = pyautogui.locateOnScreen(＂pics/pass.png＂,                                                  region=self.LPlayedCardsPos,                                                  confidence=self.LandlordFlagConfidence)             # 未找到＂不出＂             if pass_flag is None:                 # 识别上家出牌                 self.other_played_cards_real = self.find_other_cards(self.LPlayedCardsPos)             # 找到＂不出＂             else:                 self.other_played_cards_real = ＂＂             print(＂ 上家出牌：＂, self.other_played_cards_real)             self.other_played_cards_env = [RealCard2EnvCard[c] for c in list(self.other_played_cards_real)]             self.env.step(self.user_position, self.other_played_cards_env)             self.play_order = 0             # 更新界面             self.LPlayedCard.setText(self.other_played_cards_real if self.other_played_cards_real else ＂不出＂)         else:             pass           self.counter.restart()         while self.counter.elapsed() < 100:             QtWidgets.QApplication.processEvents(QEventLoop.AllEvents, 50)       print(＂{}胜，本局结束! ＂.format(＂农民＂ if self.env.winner == ＂farmer＂ else ＂地主＂))     QMessageBox.information(self, ＂本局结束＂, ＂{}胜！＂.format(＂农民＂ if self.env.winner == ＂farmer＂ else ＂地主＂),                             QMessageBox.Yes, QMessageBox.Yes)     self.env.reset()     self.init_display()
　　到这里，整个AI斗地主出牌流程基本已经完成了。
　　三、出牌器用法
　　按照上述过程，这款AI出牌器已经制作完成了。后面应该如何使用呢？如果不想研究源码，只想使用这款AI斗地主出牌器，验证下效果，该怎么配置环境运行这个AI出牌器呢？下面就开始介绍。  1. 环境配置
　　首先我们需要安装这些第三方库，配置相关环境，如下所示：  torch==1.9.0 GitPython==3.0.5 gitdb2==2.0.6 PyAutoGUI==0.9.50 PyQt5==5.13.0 PyQt5-sip==12.8.1 Pillow>=5.2.0 opencv-python rlcard2. 坐标调整确认
　　我们可以打开欢乐斗地主游戏界面，将游戏窗口模式下最大化运行，把AI出牌器程序窗口需要移至右下角，不能遮挡手牌、地主标志、底牌、历史出牌这些关键位置。
　　其次我们要确认屏幕截图获取的各个区域是否正确。如果有问题需要进行区域位置坐标调整。  # 坐标 self.MyHandCardsPos = (414, 804, 1041, 59)  # 我的截图区域 self.LPlayedCardsPos = (530, 470, 380, 160)  # 左边截图区域 self.RPlayedCardsPos = (1010, 470, 380, 160)  # 右边截图区域 self.LandlordFlagPos = [(1320, 300, 110, 140), (320, 720, 110, 140), (500, 300, 110, 140)]  # 地主标志截图区域(右-我-左) self.ThreeLandlordCardsPos = (817, 36, 287, 136)      # 地主底牌截图区域，resize成349x168
　　3. 运行测试
　　当所有环境配置完成，各区域坐标位置确认无误之后，下面我们就可以直接运行程序，测试效果啦~
　　首先我们运行AI出牌器程序，打开欢乐斗地主游戏界面，进入游戏。当玩家就位，手牌分发完毕，地主身份确认之后，我们就可以点击画面中开始按钮，让AI来帮助我们斗地主了。
　　下面可以一起来看看这款AI出牌器的实验效果喔，看看AI是如何带领农民打倒地主，取得胜利的！
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