Game of Life con Pygame (Griglia Toroidale)

Un'implementazione completa del famoso "Game of Life" di John Conway utilizzando Python e pygame per la visualizzazione grafica. Questa versione implementa una griglia toroidale che rende l'universo virtualmente infinito.

Il Game of Life è un automa cellulare ideato dal matematico britannico John Conway nel 1970. È un "gioco" a zero giocatori, il che significa che la sua evoluzione è determinata dal suo stato iniziale, senza richiedere ulteriori input.

1. Sopravvivenza: Una cella viva con 2 o 3 vicini vivi sopravvive alla generazione successiva
2. Nascita: Una cella morta con esattamente 3 vicini vivi diventa viva
3. Morte: Tutte le altre celle muoiono per isolamento o sovrappopolazione

• Griglia toroidale: I bordi opposti sono connessi, creando un universo infinito
• Visualizzazione grafica: Griglia interattiva con pygame
• Controlli intuitivi: Mouse e tastiera per interagire
• Pattern predefiniti: Pattern posizionati strategicamente per dimostrare il wrapping
• Modalità interattiva: Possibilità di disegnare pattern personalizzati
• Generazione casuale: Riempimento casuale della griglia
• Effetto wrapping: I pattern che escono da un lato riappaiono dall'altro

1. Assicurati di avere Python 3.7+ installato
2. Clona o scarica questo progetto
3. Naviga nella directory del progetto:

   cd /gol

4. Attiva l'ambiente virtuale:

   source venv/bin/activate

5. Installa le dipendenze (se non già fatto):

   pip install pygame numpy

Per avviare il programma:

source venv/bin/activate
python game_of_life_pygame.py

Il programma inizia con due pattern classici:

Un pattern che si muove diagonalmente attraverso la griglia:

.X.
X.X
XXX

Un pattern che oscilla tra due stati:

XXX  →  .X.  →  XXX
        .X.
        .X.

• __init__(): Inizializza pygame e imposta la griglia
• get_neighbors_count(): Conta i vicini vivi di una cella
• update_grid(): Applica le regole del Game of Life
• draw_grid(): Renderizza la griglia sullo schermo
• handle_mouse_click(): Gestisce l'interazione con il mouse
• run(): Loop principale del gioco

• clear_grid(): Cancella tutte le celle
• randomize_grid(): Riempie casualmente la griglia
• initialize_glider(): Imposta pattern predefiniti

Puoi modificare facilmente:

• Dimensioni finestra: Modifica width e height nella funzione main()
• Dimensione celle: Cambia cell_size per celle più grandi o piccole
• Velocità: Modifica il valore in clock.tick() per cambiare la velocità
• Colori: Cambia i valori RGB nelle costanti di colore
• Pattern iniziali: Modifica la funzione initialize_glider()

1. Osservazione: Avvia il programma e premi SPAZIO per vedere l'evoluzione dei pattern
2. Creazione: Premi C per cancellare, poi clicca per creare il tuo pattern
3. Sperimentazione: Premi T per pattern casuali e osserva cosa emerge

• Python 3.7+
• pygame 2.0+
• numpy 1.19+
• Sistema operativo: macOS, Windows, Linux

• Griglia toroidale: I confini si "avvolgono" usando l'operazione modulo (%)
• Topologia toroidale: Il bordo destro si connette al sinistro, il superiore all'inferiore
• Algoritmo ottimizzato: Calcolo dei vicini con wrapping automatico
• Implementazione efficiente: Usa numpy per operazioni matriciali veloci
• Frame rate impostato a 10 FPS per visualizzazione ottimale

Una griglia toroidale è una superficie che si "avvolge" su se stessa, come un toroide (ciambella). In pratica:

• Il bordo destro si connette al bordo sinistro
• Il bordo superiore si connette al bordo inferiore
• Un pattern che esce da un lato riappare immediatamente dall'altro
• Non esistono più "bordi morti" che influenzano l'evoluzione

• Universo infinito: I pattern possono evolvere senza limitazioni di confine
• Comportamento naturale: I glider continuano a muoversi indefinitamente
• Simmetria perfetta: Tutti i punti della griglia hanno le stesse proprietà
• Pattern stabili: Oscillatori e strutture non vengono disturbati dai bordi

• I glider attraversano i bordi e continuano dall'altra parte
• Gli oscillatori ai bordi mantengono la loro periodicità
• I pattern casuali creano effetti di continuità sorprendenti

• Salvataggio e caricamento di pattern
• Statistiche sulla popolazione
• Pattern library con forme famose
• Modalità step-by-step
• Zoom e pan sulla griglia
• Visualizzazione 3D del toroide

Esplora l'universo infinito del Game of Life toroidale! 🌍🎮

Prova questo: Avvia il programma, premi SPAZIO e osserva come i glider attraversano i bordi della schermata per riapparire dall'altra parte. È affascinante vedere come l'assenza di confini cambi completamente il comportamento dei pattern!