Пишем игру на Python

Создание 2D платформера на Python ⚡ Информационные статьи и интересные новости из мира IT на сайте школы программирования itProger

Где применяется Python

Python используется в разных областях программирования не просто так. Он прост в изучении, имеет приятный синтаксис и обладает достаточным для решения любых задач набором инструментов.

И хотя он не может потеснить Java и PHP с ведущих мест в веб-разработке, в сфере машинного обучения Python – язык номер один.

Создание приложений

Python можно использовать для разработки десктопных и мобильных приложений, для этого разработано много мощных инструментов. Однако крупные проекты зачастую не пишут только на одном Python полностью.

Python часто используется для разработки отдельных частей приложения, он позволяет создать простую систему моддинга. Благодаря высокой степени модульности, изменение одной части программы может не затрагивать другую.

Возможность встроить в Python код на С/C++ сглаживает проблему низкой скорости работы программ.

Можно и полностью разрабатывать полноценные приложения для мобильных устройств, используя фреймворки, например, Kivi.

Веб-разработка

Python захватил определенную часть сферы, но не может соперничать с такими гигантами, как PHP, Java и Node.js. Для реализации серверной логики они удобнее и мощнее Python.

На Python часто создаются решения, которые имеют узкую направленность. Например, отправку документа с сайта на принтер трудно реализовать на PHP, а Python легко справляется с этой задачей.

Python проигрывает, потому что он является языком общего назначения, PHP – это инструмент, заточенный только под веб-программирование, а Java уже давно используется в вебе.

Машинное обучение

Искусственный интеллект с каждым годом становится лучше, ученые одержимы идеей создать суперкомпьютер, превосходящий человека во всем.

Python стал абсолютным лидером в этой сфере по ряду причин:

  • Язык очень простой, это нравится ученым. Им не нужно тратить много времени на написание кода, вместо этого они могут сосредоточиться на проектировании ИИ.
  • В Python легко встраивается код на C и C++, что позволяет использовать C-код в тех местах, где важна скорость.
  • Python обзавелся достаточным количеством библиотек и фреймворков, созданных для упрощения машинного обучения.
  • Гибкость языка позволяет не ограничиваться какой-то одной парадигмой разработки, программист может писать как объектно-ориентированные программы, так и процедурные.

Логика игры

Есть игро­вое поле — про­стой пря­мо­уголь­ник с твёр­ды­ми гра­ни­ца­ми. Когда шарик каса­ет­ся стен­ки или потол­ка, он отска­ки­ва­ет в дру­гую сто­ро­ну. Если он упа­дёт на пол — вы про­иг­ра­ли. Что­бы это­го не слу­чи­лось, вни­зу вдоль пола лета­ет плат­фор­ма, а вы ей управ­ля­е­те с помо­щью стре­лок. Ваша зада­ча — под­став­лять плат­фор­му под шарик как мож­но доль­ше. За каж­дое удач­ное спа­се­ние шари­ка вы полу­ча­е­те одно очко.

Orisinal Games:

Сайт Orisinal предлагает большую коллекцию флеш игр с очень простой механикой, которые могут быть скопированы.

Особенно удачной являются Winter Bells, A Daily Cup of Tea, Bugs и Hold the Rope.

Также идеи для игр-клонов можно найти в Википедии. Подробнее об этом для начинающих программистов можно узнать из бесплатных книг по программированию на Python — «Invent Your Own Computer Games with Python» и «Making Games with Python & Pygame». Все они с открытым исходным кодом и являются отличным материалом для новичков.

Установка

Arcade, как и многие другие пакеты, доступна на

PyPi

, а значит, можно установить Arcade при помощи команды pip (или

pipenv

). Если Python уже установлен, скорее всего можно просто открыть командную строку Windows и написать:

pip install arcade

А в Linux и MacOS:

pip3 install arcade

Для более детализированной инструкции по установке, почитайте

документацию

по установке Arcade.

Игровой цикл

В сердце каждой игры лежит цикл, который принято называть «игровым циклом». Он запускается снова и снова, делая все, чтобы работала игра. Каждый цикл в игре называется кадром.

В каждом кадре происходит масса вещей, но их можно разбить на три категории:

  1. Обработка ввода (события)

Речь идет обо всем, что происходит вне игры — тех событиях, на которые она должна реагировать. Это могут быть нажатия клавиш на клавиатуре, клики мышью и так далее.

  1. Обновление игры

Изменение всего, что должно измениться в течение одного кадра. Если персонаж в воздухе, гравитация должна потянуть его вниз. Если два объекта встречаются на большой скорости, они должны взорваться.

  1. Рендеринг (прорисовка)

В этом шаге все выводится на экран: фоны, персонажи, меню. Все, что игрок должен видеть, появляется на экране в нужном месте.

Время

Еще один важный аспект игрового цикла — скорость его работы. Многие наверняка знакомы с термином FPS, который расшифровывается как Frames Per Second (или кадры в секунду). Он указывает на то, сколько раз цикл должен повториться за одну секунду. Это важно, чтобы игра не была слишком медленной или быстрой. Важно и то, чтобы игра не работала с разной скоростью на разных ПК. Если персонажу необходимо 10 секунд на то, чтобы пересечь экран, эти 10 секунд должны быть неизменными для всех компьютеров.

Начало программы

Что­бы у нас появи­лась гра­фи­ка в игре, исполь­зу­ем биб­лио­те­ку Tkinter. Она вхо­дит в набор стан­дарт­ных биб­лио­тек Python и поз­во­ля­ет рисо­вать про­стей­шие объ­ек­ты — линии, пря­мо­уголь­ни­ки, кру­ги и кра­сить их в раз­ные цве­та. Такой про­стой Paint, толь­ко для Python.

Что­бы создать окно, где будет вид­на гра­фи­ка, исполь­зу­ют класс Tk(). Он про­сто дела­ет окно, но без содер­жи­мо­го. Что­бы появи­лось содер­жи­мое, созда­ют холст — види­мую часть окна. Имен­но на нём мы будем рисо­вать нашу игру. За холст отве­ча­ет класс Canvas(), поэто­му нам нуж­но будет создать свой объ­ект из это­го клас­са и даль­ше уже рабо­тать с этим объектом.

Если мы при­ну­ди­тель­но не огра­ни­чим ско­рость плат­фор­мы, то она будет пере­ме­щать­ся мгно­вен­но, ведь ком­пью­тер счи­та­ет очень быст­ро и момен­таль­но пере­дви­нет её к дру­го­му краю. Поэто­му мы будем искус­ствен­но огра­ни­чи­вать вре­мя дви­же­ния, а для это­го нам пона­до­бит­ся модуль Time — он тоже стандартный.

Послед­нее, что нам гло­баль­но нуж­но, — зада­вать слу­чай­ным обра­зом началь­ное поло­же­ние шари­ка и плат­фор­мы, что­бы было инте­рес­нее играть. За это отве­ча­ет модуль Random — он помо­га­ет гене­ри­ро­вать слу­чай­ные чис­ла и пере­ме­ши­вать данные.

Запи­шем всё это в виде кода на Python:

# подключаем графическую библиотекуfrom tkinter import *# подключаем модули, которые отвечают за время и случайные числаimport timeimport random# создаём новый объект — окно с игровым полем. В нашем случае переменная окна называется tk, и мы его сделали из класса Tk() — он есть в графической библиотеке tk = Tk()# делаем заголовок окна — Games с помощью свойства объекта titletk.title(‘Game’)# запрещаем менять размеры окна, для этого используем свойство resizable tk.resizable(0, 0)# помещаем наше игровое окно выше остальных окон на компьютере, чтобы другие окна не могли его заслонитьtk.wm_attributes(‘-topmost’, 1)# создаём новый холст — 400 на 500 пикселей, где и будем рисовать игруcanvas = Canvas(tk, width=500, height=400, highlightthickness=0)# говорим холсту, что у каждого видимого элемента будут свои отдельные координаты canvas.pack()# обновляем окно с холстомtk.update()

Мы под­клю­чи­ли все нуж­ные биб­лио­те­ки, сде­ла­ли и настро­и­ли игро­вое поле. Теперь зай­мём­ся классами.

Шаблон

В конечном итоге у нас должен появиться вот такой вот шаблон для написания проекта на pygame.

Последней, 30-й, строчкой обязательно пишем окончание программы, чтобы она нормально закрывалась.

Платформа

Сде­ла­ем то же самое для плат­фор­мы — сна­ча­ла опи­шем её пове­де­ние сло­ва­ми, а потом пере­ве­дём в код. Итак, вот что долж­на уметь плат­фор­ма:

  • дви­гать­ся вле­во или впра­во в зави­си­мо­сти от нажа­той стрел­ки;
  • пони­мать, когда игра нача­лась и мож­но дви­гать­ся.

А вот как это будет в виде кода:

Создание спрайта

Создать инстанс

Sprite

класса Arcade очень легко. Программисту необходимо только название файла изображения, на котором будет основываться спрайт, и, опционально, число раз для увеличения или уменьшения изображения. Например:

SPRITE_SCALING_COIN = 0.2coin = arcade.Sprite(«coin_01.png», SPRITE_SCALING_COIN)

Этот код создает спрайт, используя изображение coin_01.png. Картинка уменьшится до 20% от исходной.

Платформеры

mzwcqk4tiqrohnmlgg_avy6aefa.png

Переход к платформеру с видом сбоку достаточно прост. Программисту необходимо переключить физический движок на PhysicsEnginePlatformer и добавить гравитационную константу.

self.physics_engine = arcade.PhysicsEnginePlatformer(self.player_sprite, self.wall_list, gravity_constant=GRAVITY)

Для добавления тайлов и блоков, из которых будет состоять уровень, можно использовать программу вроде

Tiled

.

Пример доступен в

sprite_tiled_map.py.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: