用Python实现QQ找茬游戏外挂工具

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好久没写技术相关的博文，这次写篇有意思的，关于一个有意思的游戏——QQ找茬，关于一种有意思的语音——Python，关于一个有意思的库——Qt。

这是一个用于QQ大家来找茬（美女找茬）的辅助外挂，开发的原因是看到老爸天天在玩这个游戏，分数是惨不忍睹的负4000多。他玩游戏有他的乐趣，并不很在意输赢，我做这个也只是自我娱乐，顺便讨他个好，毕竟我们搞编程的实在难有机会在父辈面前露露手。本来是想写个很简单的东西，但由于过程中老爸的多次嘲讽，逼得我不得不尽力完善，最后形成了一个小小的产品。

接触Python是2010年，相见恨晚，去年拿它写了些小玩意，离职前给前公司留下了一个Python+wxPython的工作工具，还挺受欢迎。换公司后努力学习C++&Qt，很后悔当初选择了wxPython而不是PyQt，没能一脉相承。使用Qt越久，不得不越来越喜欢，写这个东西正好就用上了。

话不多说，进入正题。这不是一篇完整的代码讲解，只是过程中的一些技术做个分享，包括后来被放弃的一些技术点。当初搜索这些东西也挺费力的，在这做个笔记，后来者也许能搜到收益。

先上个图：

QQ找茬助手

辅助工具在游戏中增加了两个按钮，点击“对比”则自动找“茬”，用蓝色小框标识，点击“擦除”清除标识。

游戏窗口探查

这得用PyWin32库，它是对windows接口的Python封装，VC能做的它基本都行。

下载地址：http://sourceforge.net/projects/pywin32/，但不能直接点Download图标，不然下下来是一个Readme.txt，点“Browse All Files”寻找需要的版本。

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#coding=gbk

import win32gui

game_hwnd = win32gui.FindWindow("#32770", "大家来找茬")
print game_hwnd

QQ找茬是个对话框窗口，Class是“#32770”，这种窗口桌面上有很多，所以还配合了标题“大家来找茬”匹配，又因为是中文，所以第一行指定了使用gbk编码，否则要么找不到，要么运行出错。

游戏图片提取

提取图片采用了截屏的方式，找到窗口后将窗口提到最前，再作窗口截屏。截屏使用了大名鼎鼎的Python Imaging Library (PIL)库。

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import ImageGrab
import win32con

win32gui.ShowWindow(game_hwnd, win32con.SW_RESTORE)    # 强行显示界面后才好截图
win32gui.SetForegroundWindow(game_hwnd)                # 将游戏窗口提到最前

# 裁剪得到全图
game_rect = win32gui.GetWindowRect(game_hwnd)
src_image = ImageGrab.grab((game_rect[0] + 9, game_rect[1] + 190, game_rect[2] - 9, game_rect[1] + 190 + 450))
# src_image.show()

# 分别裁剪左右内容图片
left_box = (9, 0, 500, 450)
right_box = (517, 0, 517 + 500, 450)
image_left = src_image.crop(left_box)
image_right = src_image.crop(right_box)
# image_left.show()
# image_right.show()

上面用到的坐标都为为了演示代码简单填的，实际上使用了变量参数，而且要区分分辨率什么的。
PIL是一个强大的Python图形库（使用文档），待会的对比分析也须要用到。ImageGrab是PIL的一个模块，用于图像的抓取。不带参数的ImageGrab.grab()进行全屏截屏，返回一个Image对象，也可使用一个元组作为参数指定要截取的范围（左上与右下两点的坐标），这两种截屏都是不带鼠标指针的，还有一个ImageGrab.grabclipboard()可从系统剪贴板采集图像。

得到Image图像后可用show()方法，使用系统默认的图像查看工具打开，方便调试，也可以用save(filename)保存成文件，对应的可以Image.open(filename)打开获得。

grab得到了一个包含左右图片的Image对象后，用crop(box)方法可裁剪得到其中指定的区域，分别拿到左右两个游戏图片。

对比获得两图内容不同的区域

很自然想到把两图裁剪成N个小图片分别对比，左右统一区域对应的小图片不相等则为“茬”区，唯一的问题是怎么判断两个图片内容不一致？

一开始以为很会有些麻烦，直到发现了Image.histogram()函数，该函数用于得到图像的颜色直方图。我平常也爱好摄影，知道直方图可以表示一张图片中各种亮度（或颜色）的数量，两张自然图片的直方图基本是不一样的，除非两图对称、颜色一致但排列不一，但就算如此，将两图继续分割下去，其子图的直方图也会不一样。直方图就是一种图形到数值的转换，对比两图的颜色数值就可知是否存在差异。

一张用RBG颜色格式的图像，histogram()函数将返回一个长度为768的数组，第0-255表示红色的0-255，第256-511表色绿色的0-255，第512-767表色蓝色的0-255，数值表示该颜色像素的个数。因此，histogram()列表所有成员之和等于改图像的像素值 x 3。

写了一个函数，用来获得两图比较的数值差：

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def compare(image_a, image_b):
    '''返回两图的差异值
    返回两图红绿蓝差值万分比之和'''
    histogram_a = image_a.histogram()
    histogram_b = image_b.histogram()
    if len(histogram_a) != 768 or len(histogram_b) != 768:
        return None

    red_a = 0
    red_b = 0
    for i in xrange(0, 256):
        red_a += histogram_a[i + 0] * i
        red_b += histogram_b[i + 0] * i
    diff_red = 0
    if red_a + red_b > 0:
        diff_red = abs(red_a - red_b) * 10000 / max(red_a, red_b)

    green_a = 0
    green_b = 0
    for i in xrange(0, 256):
        green_a += histogram_a[i + 256] * i
        green_b += histogram_b[i + 256] * i
    diff_green = 0
    if green_a + green_b > 0:
        diff_green = abs(green_a - green_b) * 10000 / max(green_a, green_b)

    blue_a = 0
    blue_b = 0
    for i in xrange(0, 256):
        blue_a += histogram_a[i + 512] * i
        blue_b += histogram_b[i + 512] * i
    diff_blue = 0
    if blue_a + blue_b > 0:
        diff_blue = abs(blue_a - blue_b) * 10000 / max(blue_a, blue_b)

    return diff_red, diff_green, diff_blue

将函数返回的红绿蓝差值相加，如果超过了预定定的阀值2000，则表示该区域不同。这个计算方式有点“土”，但对这次要解决的问题很有效，就没再继续改进。

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#将左右大图裁剪成多个小图分别进行对比
result = [[0 for a in xrange(0, 50)] for b in xrange(0, 45)]
for col in xrange(0, 50):
    for row in xrange(0, 45):
        clip_box = (col * 10, row * 10, (col + 1) * 10, (row + 1) * 10)
        clip_image_left = image_left.crop(clip_box)
        clip_image_right = image_right.crop(clip_box)
        clip_diff = self.compare(clip_image_left, clip_image_right)

        if sum(clip_diff) > 2000:
            result[row][col] = 1

大图是500x450，分隔成10x10的小块，定义一个50x45的二位数组存储结果，分别比较后将差值大于阀值的数组区域标记为1.

在游戏上标记两边不同的区域

最初我用了PyWin32的一些函数，获得游戏窗口句柄后直接在上面绘制，但我不太熟悉Windows编程，不知道如何解决游戏自身重绘后将我的标记擦除的问题，然后搬来了Qt。用Qt创建了一个和游戏大小一样透明的QWidget窗口，叠加在游戏窗口上，用遮罩来绘制标记。标记数据已记录在result数组中，在指定的位置绘制一个方格则表示该区域左右不同，要注意两个方格间的边界不要绘制，避免格子太多干扰了游戏。除标记外，还绘制了两个按钮来触发对比与擦除。

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def paintEvent(self, event):
    # 重置遮罩图像
    self.pixmap.fill()

    # 创建绘制用的QPainter，笔画粗细为2像素
    # 事先已经在Qt窗体上铺了一个蓝色的背景图片，因此投过遮罩图案看下去标记线条是蓝色的
    p = QPainter(self.pixmap)
    p.setPen(QPen(QBrush(QColor(0, 0, 0)), 2))

    for row in xrange(len(self.result)):
        for col in xrange(len(self.result[0])):
            if self.result[row][col] != 0:
                # 定一个基点，避免算数太难看
                base_l_x = self.ANCHOR_LEFT_X + self.CLIP_WIDTH * col
                base_r_x = self.ANCHOR_RIGHT_X + self.CLIP_WIDTH * col
                base_y = self.ANCHOR_Y + self.CLIP_HEIGHT * row

                if row == 0 or self.result[row - 1][col] == 0:
                    # 如果是第一行，或者上面的格子为空，画一条上边
                    p.drawLine(base_l_x, base_y, base_l_x + self.CLIP_WIDTH, base_y)
                    p.drawLine(base_r_x, base_y, base_r_x + self.CLIP_WIDTH, base_y)
                if row == len(self.result) - 1 or self.result[row + 1][col] == 0:
                    # 如果是最后一行，或者下面的格子为空，画一条下边
                    p.drawLine(base_l_x, base_y + self.CLIP_HEIGHT, base_l_x + self.CLIP_WIDTH, base_y + self.CLIP_HEIGHT)
                    p.drawLine(base_r_x, base_y + self.CLIP_HEIGHT, base_r_x + self.CLIP_WIDTH, base_y + self.CLIP_HEIGHT)
                if col == 0 or self.result[row][col - 1] == 0:
                    # 如果是第一列，或者左边的格子为空，画一条左边
                    p.drawLine(base_l_x, base_y, base_l_x, base_y + self.CLIP_HEIGHT)
                    p.drawLine(base_r_x, base_y, base_r_x, base_y + self.CLIP_HEIGHT)
                if col == len(self.result[0]) - 1 or self.result[row][col + 1] == 0:
                    # 如果是第一列，或者右边的格子为空，画一条右边
                    p.drawLine(base_l_x + self.CLIP_WIDTH, base_y, base_l_x + self.CLIP_WIDTH, base_y + self.CLIP_HEIGHT)
                    p.drawLine(base_r_x + self.CLIP_WIDTH, base_y, base_r_x + self.CLIP_WIDTH, base_y + self.CLIP_HEIGHT)

    # 在遮罩上绘制按钮区域，避免按钮被遮罩挡住看不见
    p.fillRect(self.btn_compare.geometry(), QBrush(QColor(0, 0, 0)))
    p.fillRect(self.btn_toggle.geometry(), QBrush(QColor(0, 0, 0)))

    # 将遮罩图像作为遮罩
    self.setMask(QBitmap(self.pixmap))

这里我没有替换变量，太麻烦了，能看清楚算法就行。

让PyQt程序在任务栏隐藏

为了让PyQt程序不出现在任务栏，构造QWidget设置了这些属性

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self.setWindowFlags(Qt.FramelessWindowHint | Qt.WindowStaysOnTopHint | Qt.Popup | Qt.Tool)

让PyQt程序加入系统托盘、资源文件使用

PyQt添加托盘菜单非常容易，几行代码就可以

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# 创建托盘
self.icon = QIcon(":\icon.png")

self.trayIcon = QSystemTrayIcon(self)
self.trayIcon.setIcon(self.icon)
self.trayIcon.setToolTip(u"QQ找茬助手")
self.trayIcon.show()

# 托盘气泡消息
self.trayIcon.showMessage(u"QQ找茬助手", u"QQ找茬助手已经待命，进入游戏即可激活")

# 托盘菜单
self.action = QAction(u"退出QQ找茬助手", self, triggered = sys.exit) # 触发点击后调用sys.exit()命令，即退出
self.menu = QMenu(self)
self.menu.addAction(self.action)
self.trayIcon.setContextMenu(self.menu)

托盘效果
最初我是用的托盘图标是一个.ico文件，执行脚本可以正常显示，但打包成exe后执行在托盘上显示为一个空白图标，用Python的idle工具编译运行也是空白。尝试多次后发现：PyQt的托盘图标不能使用.ico文件，否则会显示空白，换成png格式素材就没问题！

PyQt资源文件打包

Qt使用一个.qrc格式的xml文件管理素材，代码用可用:\xxx\xxx.png的方式引用资源文件中的素材，这在PyQt中同样支持。
这里我创建了一个resources.qrc文件

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<!DOCTYPE RCC>
<RCC version="1.0">
    <qresource>
        <file>icon.png</file>
    </qresource>
</RCC>

然后用

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pyrcc4 resources.qrc &gt; resources.py

命令，将资源文件转成一个python模块，在代码中import resources，则可以用这样的方式使用图像素材

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self.icon = QIcon(":\icon.png")

打包成可执行程序

这个工具是给别人用的，肯定不能以py脚本的形式发布，我使用了cx_Freeze来打包为可执行程序。
为此要写一个打包命令脚本convert2exe.py

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#!Python
#coding=gbk

# python转exe脚本
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# 安装cx_Freeze
# 执行 python convert2exe.py build
# 将自动生成build目录, 其下所有文件都必须打包
#

import sys
from cx_Freeze import setup, Executable

base = None
if sys.platform == "win32":
    base = "Win32GUI"

buildOptions = dict(
    compressed = True)

setup(
        name = "ZhaoChaAssistant",
        version = "1.0",
        description = "ZhaoChaAssistant",
        options = dict(build_exe = buildOptions),
        executables = [Executable("zhaochaassistant.py", base = base, icon = "icon.ico")])

最后执行一个命令

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python convert2exe.py build

则会在当前路径下创建个build目录，打包的程序就在其中一个exe.win-amd64-2.7的目录中，运行exe即可执行，与Python无二。可惜这个包太大了一些，整个目录达到了30M。
为了让exe程序也有一个好看的图标，在最后一行中的executables参数中指定了icon = “icon.ico”，这个图标就最好使用多页的.ico格式(16x16,32x32,48x48…)，让程序在各种显示环境下（桌面、文件夹）都有原生的显示。
如果打包的时候必须使用独立的资源，可在buildOptions字典参数中增加一条include_files = [‘xxx.dat’]配置，这样在打包时会将python脚本目录中的xxx.dat文件拷贝到exe目录中，不写的话就得人工拷贝了。

小技巧：Python获得自己的绝对路径

Python中有个魔术变量可以得到脚本自身的名称，但转换成exe后该变量失效，这时得改用sys.executable获得可执行程序的名称，可用hasattr(sys, “frozen”)判断自己是否已被打包，下面是一个方便取绝对路径的函数：

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import sys

def module_path():
    if hasattr(sys, "frozen"):
        return os.path.dirname(os.path.abspath(unicode(sys.executable, sys.getfilesystemencoding())))
    return os.path.dirname(os.path.abspath(unicode(__file__, sys.getfilesystemencoding())))

结束语

Python可能是程序员最好的玩具，什么都能粘起来，日常写点小工具再合适不过了。

文中的第三方模块都可以Google获得下载地址，有些库没有Win7 64位的原始版本(比如PIL)，但可到
http://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/
下载别人编译好的，也很方便。