Pygame и разработка игр
Pygame – это библиотека модулей для языка Python, созданная для разработки 2D игр. Также Pygame могут называть фреймворком. В программировании понятия «библиотека» и «фреймворк» несколько разные. Но когда дело касается классификации конкретного инструмента, не все так однозначно.
В любом случае, фреймворк является более мощным по-сравнению с библиотекой, он накладывает свою специфику на особенности программирования и сферу использования продукта. С точки зрения специфики Pygame – это фреймворк. Однако его сложно назвать «мощным инструментом». По своему объему и функционалу это скорее библиотека.
Также существует понятие «игрового движка» как программной среды для разработки игр. По своему назначению Pygame можно считать игровым движком. В то же время, с точки зрения классификации программного обеспечения, Pygame является API для Питона к API библиотеки SDL.
API – это интерфейс (в основном набор функций и классов) для прикладного (часто более высокоуровневого) программирования, который предоставляет, например, та или иная библиотека. SDL – это библиотека, которая работает с мультимедийными устройствами компьютера.
В этом смысле Pygame можно сравнить с Tkinter, который через свои функции и классы предоставляет Питону доступ к графической библиотеке Tk.
Официальный сайт: https://www.pygame.org (на август 2023 года сайт недоступен с российских IP)
Особенности разработки компьютерных игр
Игры событийно-ориентированны, также как любое приложение с графическим интерфейсом пользователя. Поэтому какие-никакие, но игры можно было бы писать с помощью Tkinter, в частности на его экземплярах холста. Но поскольку основное назначение библиотеки графического пользовательского интерфейса совсем другое, то пришлось бы изобретать велосипеды. В то время как библиотека, специально предназначенная для написания игр, уже содержит необходимые объекты, что упрощает разработку.
Например, чтобы определить, столкнулись ли два объекта, надо написать код, проверяющий совпадение координат. Это может быть непростой задачей, так как надо учесть области перекрытия, форму объектов и др. В то же время игровой движок может включать готовую функцию проверки коллизии (столкновения) с необходимыми опциями настройки.
При всем этом Pygame достаточно низкоуровневый игровой движок, если его можно так называть. Это значит, что многое в нем не остается за кадром, а дается программисту на доработку, вынуждает его понимать, как работают «шестеренки». Так в Pygame отсутствует эмуляция физических явлений. Если вам надо смоделировать движение с ускорением или по дуге, программируйте это сами, предварительно взяв из курса физики соответствующую формулу.
Игры относятся к мультимедийным приложениям. Однако, в отличие от других приложений этой группы, для них характерна сложная программная логика и нередко много математики, хотя достаточно простой, плюс эмуляция физических явлений. В играх программируется подобие искусственного интеллекта. В многопользовательской игре, хотя пользователи играют друг с другом, а не с ИИ, создаются виртуальные миры, существующие по законам, заложенным разработчиками.
В программном коде игры выделяют три основных логических блока:
- Отслеживание событий, производимых пользователем и не только им.
- Изменение состояний объектов, согласно произошедшим событиям.
- Отображение объектов на экране, согласно их текущим состояниям.
Эти три этапа повторяются в цикле бесчисленное количество раз, пока игра запущена.
Место Pygame среди инструментов разработки игр
Популярна ли библиотека pygame, пишут ли на ней сложные игры? Хотя на Pygame есть востребованные игры, в подавляющем случае – нет. Для программирования под андроид и десктоп существуют более функциональные игровые движки.
Для создания двумерных браузерных игр инди-разработчики (от слова independent – независимый, здесь понимается как «одиночка», «не работающий в команде или на фирму») часто используют JavaScript и его игровые библиотеки, так как JS родной для веба язык. Хотя существуют проекты перевода с Python на JavaScript, а также запуска python-приложений на Android.
В чем тогда преимущество Pygame? Оно в легком обучении и быстрой разработке. Pygame – небольшая библиотека. Сам Python позволяет писать короткий и ясный код. Так что это хорошее начало, чтобы познакомиться с особенностями разработки игр. Более опытными программистами Pygame может использоваться для быстрого создания прототипа игры, чтобы посмотреть, как все будет работать. После этого программа переписывается на другом языке.
После Pygame жизнь разработчика игр на Питоне не заканчивается. Следует посмотреть в сторону Kivy (https://kivy.org). Это уже полноценный фреймворк, позволяющий писать на Python не только игровые приложения. В большей степени ориентирован для разработки под мобильные платформы.
Как установить Pygame
Pygame не входит в стандартную библиотеку Python, то есть не поставляется с установочным пакетом, а требует отдельной установки. В Ubuntu и родственных дистрибутивах его можно установить с помощью pip :
python3 -m pip install -U pygame --user
Если pip не установлен, предварительно выполняем команду:
sudo apt install python3-pip
py -m pip install -U pygame --user
Дополнительную информацию по установке смотрите здесь: https://www.pygame.org/wiki/GettingStarted
Проверить, что все установилось нормально, можно так:
python3 -m pygame.examples.aliens
Для Windows вместо python3 надо писать py . Произойдет запуск игры aliens , включенной в модуль examples (примеры) библиотеки pygame .
Курс с примерами решений практических работ:
pdf-версия
X Скрыть Наверх
Pygame. Введение в разработку игр на Python
Змейка на Python
Я точно знаю, что в детстве вы все играли в игру «Змейка» и, конечно, всегда хотели выиграть. Будучи детьми, мы все любили искать баги в игре, чтобы никогда не видеть сообщение Game over, но сейчас, будучи технарями, нам наверняка хочется сделать игру так, чтобы комар носа не подточил. Именно об этом и пойдет речь в нашей статье.
Перед тем как двигаться дальше, давайте посмотрим на основные разделы нашей статьи:
- Установка Pygame.
- Создание экрана.
- Создание змейки.
- Движение змейки.
- «Game over» при достижении змейкой границы.
- Добавление еды.
- Увеличение длины змейки.
- Вывод счета на экран.
Установка Pygame
Первое, что нам надо сделать, это установить библиотеку Pygame. Это можно сделать, просто выполнив следующую команду:
pip install pygame
Выполнив это, просто импортируем эту библиотеку и приступим к разработке игры. Но перед этим давайте взглянем на основные функции данной библиотеки, которые мы будем использовать при создании игры.
Создание экрана
Для создания экрана при помощи Pygame нужно воспользоваться функцией display.set_mode() . Также необходимо пользоваться методом init() для инициализации экрана в начале кода и методом quit() для его закрытия в конце. Метод update() используется для применения каких-либо изменений на экране. Еще существует метод flip() , который работает похожим с update() образом. Разница заключается лишь в том, что метод flip() переписывает весь экран целиком, а метод update() применяет именно изменения (хотя если его использовать без параметров, то он тоже переписывает весь экран) .
import pygame pygame.init() dis=pygame.display.set_mode((400,300)) pygame.display.update() pygame.quit() quit()
Результат:
Однако, когда вы запустите данный код, экран появится лишь на мгновение, а затем исчезнет. Чтобы исправить эту ошибку, мы воспользуемся циклом while , который будет работать до окончания игры:
import pygame pygame.init() dis=pygame.display.set_mode((400,300)) pygame.display.update() pygame.display.set_caption('Snake game by Pythonist') game_over=False while not game_over: for event in pygame.event.get(): print(event) # выводит на экран все действия игры pygame.quit() quit()
Теперь, запустив этот код, вы увидите, что экран не пропадает, как раньше. На нем будут отображаться все действия игры. Мы этого добились благодаря функции event.get() . Также, при помощи функции display.set_caption() , мы вывели заголовок нашего экрана — ‘Snake game by Pythonist’.
Теперь у нас есть экран для игры, но когда вы кликнете по кнопке close, экран не закроется. Это потому, что мы не предусмотрели такого поведения. Для решения этой задачи в Pygame предусмотрено событие «QIUT», которое мы используем слеудющим образом:
import pygame pygame.init() dis=pygame.display.set_mode((400,300)) pygame.display.update() pygame.display.set_caption('Snake game by Edureka') game_over=False while not game_over: for event in pygame.event.get(): if event.type==pygame.QUIT: game_over=True pygame.quit() quit()
Теперь, когда наш экран полностью подготовлен, нам предстоит нарисовать на нем змейку. Этому посвящен следующий раздел.
Кстати, есть полезная книга Impractical Python Projects, которую вы можете у нас скачать. В ней сборник проектов и примеров с модулем pygame.
Создание змейки
Перед тем как создать змейку, мы инициируем несколько цветовых переменных для раскрашивания самой змейки, еды и экрана. В Pygame используется цветовая схема RGB (RED, GREEN, BLUE). Установка всех цветов в 0 соответствует черному цвету, а в 255 — соответственно, белому.
Фактически, наша змейка является прямоугольником. Чтобы нарисовать прямоугольник в Pygame, можно воспользоваться функцией draw.rect() , которая нарисует нам прямоугольник заданного цвета и размера.
import pygame pygame.init() dis=pygame.display.set_mode((400,300)) pygame.display.set_caption('Snake game by Pythonist') blue=(0,0,255) red=(255,0,0) game_over=False while not game_over: for event in pygame.event.get(): if event.type==pygame.QUIT: game_over=True pygame.draw.rect(dis,blue,[200,150,10,10]) pygame.display.update() pygame.quit() quit()
Результат:
Как можно увидеть, змейка создана в виде голубого прямоугольника. Теперь нам нужно научить ее двигаться.
Движение змейки
Чтобы передвигать змейку, мы будем использовать ключевые события из класса KEYDOWN библиотеки Pygame. События K_UP , K_DOWN , K_LEFT , и K_RIGHT заставят змейку двигаться вверх, вниз, влево и вправо соответственно. Также, цвет дисплея меняется от черного (по умолчанию) до белого при помощи метода fill() .
Для сохранения изменений координат x и y мы создали две новых переменные: x1_change и y1_change .
import pygame pygame.init() white = (255, 255, 255) black = (0, 0, 0) red = (255, 0, 0) dis = pygame.display.set_mode((800, 600)) pygame.display.set_caption('Snake game by Pythonist') game_over = False x1 = 300 y1 = 300 x1_change = 0 y1_change = 0 clock = pygame.time.Clock() while not game_over: for event in pygame.event.get(): if event.type == pygame.QUIT: game_over = True if event.type == pygame.KEYDOWN: if event.key == pygame.K_LEFT: x1_change = -10 y1_change = 0 elif event.key == pygame.K_RIGHT: x1_change = 10 y1_change = 0 elif event.key == pygame.K_UP: y1_change = -10 x1_change = 0 elif event.key == pygame.K_DOWN: y1_change = 10 x1_change = 0 x1 += x1_change y1 += y1_change dis.fill(white) pygame.draw.rect(dis, black, [x1, y1, 10, 10]) pygame.display.update() clock.tick(30) pygame.quit() quit()
Результат:
«Game over» при достижении змейкой границы
В игре змейка игрок проигрывает, если касается границы экрана. Чтобы задать такое поведение, мы должны использовать инструкцию if , которая будет следить за тем, чтобы координаты x и y были меньше размеров экрана. Мы будем использовать для этого переменные, чтобы вы могли потом, при случае, легко внести какие-либо изменения в игру.
import pygame import time pygame.init() white = (255, 255, 255) black = (0, 0, 0) red = (255, 0, 0) dis_width = 800 dis_height = 600 dis = pygame.display.set_mode((dis_width, dis_width)) pygame.display.set_caption('Snake game by Pythonist') game_over = False x1 = dis_width/2 y1 = dis_height/2 snake_block=10 x1_change = 0 y1_change = 0 clock = pygame.time.Clock() snake_speed=30 font_style = pygame.font.SysFont(None, 50) def message(msg,color): mesg = font_style.render(msg, True, color) dis.blit(mesg, [dis_width/2, dis_height/2]) while not game_over: for event in pygame.event.get(): if event.type == pygame.QUIT: game_over = True if event.type == pygame.KEYDOWN: if event.key == pygame.K_LEFT: x1_change = -snake_block y1_change = 0 elif event.key == pygame.K_RIGHT: x1_change = snake_block y1_change = 0 elif event.key == pygame.K_UP: y1_change = -snake_block x1_change = 0 elif event.key == pygame.K_DOWN: y1_change = snake_block x1_change = 0 if x1 >= dis_width or x1 < 0 or y1 >= dis_height or y1 < 0: game_over = True x1 += x1_change y1 += y1_change dis.fill(white) pygame.draw.rect(dis, black, [x1, y1, snake_block, snake_block]) pygame.display.update() clock.tick(snake_speed) message("You lost",red) pygame.display.update() time.sleep(2) pygame.quit() quit()
Результат:
Добавление еды
Теперь мы добавим немного еды для змейки, и когда она будет ее пересекать, мы будем выводить сообщение «Yummy!!”. Помимо этого, мы внесем небольшие изменения, которые дадут возможность игроку прекращать игру, а также начинать ее заново в случае поражения.
import pygame import time import random pygame.init() white = (255, 255, 255) black = (0, 0, 0) red = (255, 0, 0) blue = (0, 0, 255) dis_width = 800 dis_height = 600 dis = pygame.display.set_mode((dis_width, dis_height)) pygame.display.set_caption('Snake Game by Edureka') clock = pygame.time.Clock() snake_block = 10 snake_speed = 30 font_style = pygame.font.SysFont(None, 30) def message(msg, color): mesg = font_style.render(msg, True, color) dis.blit(mesg, [dis_width/3, dis_height/3]) def gameLoop(): # creating a function game_over = False game_close = False x1 = dis_width / 2 y1 = dis_height / 2 x1_change = 0 y1_change = 0 foodx = round(random.randrange(0, dis_width - snake_block) / 10.0) * 10.0 foody = round(random.randrange(0, dis_width - snake_block) / 10.0) * 10.0 while not game_over: while game_close == True: dis.fill(white) message("You Lost! Press Q-Quit or C-Play Again", red) pygame.display.update() for event in pygame.event.get(): if event.type == pygame.KEYDOWN: if event.key == pygame.K_q: game_over = True game_close = False if event.key == pygame.K_c: gameLoop() for event in pygame.event.get(): if event.type == pygame.QUIT: game_over = True if event.type == pygame.KEYDOWN: if event.key == pygame.K_LEFT: x1_change = -snake_block y1_change = 0 elif event.key == pygame.K_RIGHT: x1_change = snake_block y1_change = 0 elif event.key == pygame.K_UP: y1_change = -snake_block x1_change = 0 elif event.key == pygame.K_DOWN: y1_change = snake_block x1_change = 0 if x1 >= dis_width or x1 < 0 or y1 >= dis_height or y1 < 0: game_close = True x1 += x1_change y1 += y1_change dis.fill(white) pygame.draw.rect(dis, blue, [foodx, foody, snake_block, snake_block]) pygame.draw.rect(dis, black, [x1, y1, snake_block, snake_block]) pygame.display.update() if x1 == foodx and y1 == foody: print("Yummy!!") clock.tick(snake_speed) pygame.quit() quit() gameLoop()
Результат:
Terminal:
Увеличение длины змейки
Следующий код будет увеличивать длину змейки после поглощения ею еды. Также, если змейка сталкивается с собственным хвостом, игра заканчивается и выводится сообщение: “You Lost! Press Q-Quit or C-Play Again“. Длина змейки хранится в списке, а базовые значения заданы в следующем коде.
import pygame import time import random pygame.init() white = (255, 255, 255) yellow = (255, 255, 102) black = (0, 0, 0) red = (213, 50, 80) green = (0, 255, 0) blue = (50, 153, 213) dis_width = 600 dis_height = 400 dis = pygame.display.set_mode((dis_width, dis_height)) pygame.display.set_caption('Snake Game by Pythonist') clock = pygame.time.Clock() snake_block = 10 snake_speed = 15 font_style = pygame.font.SysFont("bahnschrift", 25) score_font = pygame.font.SysFont("comicsansms", 35) def our_snake(snake_block, snake_list): for x in snake_list: pygame.draw.rect(dis, black, [x[0], x[1], snake_block, snake_block]) def message(msg, color): mesg = font_style.render(msg, True, color) dis.blit(mesg, [dis_width / 6, dis_height / 3]) def gameLoop(): game_over = False game_close = False x1 = dis_width / 2 y1 = dis_height / 2 x1_change = 0 y1_change = 0 snake_List = [] Length_of_snake = 1 foodx = round(random.randrange(0, dis_width - snake_block) / 10.0) * 10.0 foody = round(random.randrange(0, dis_height - snake_block) / 10.0) * 10.0 while not game_over: while game_close == True: dis.fill(blue) message("You Lost! Press C-Play Again or Q-Quit", red) pygame.display.update() for event in pygame.event.get(): if event.type == pygame.KEYDOWN: if event.key == pygame.K_q: game_over = True game_close = False if event.key == pygame.K_c: gameLoop() for event in pygame.event.get(): if event.type == pygame.QUIT: game_over = True if event.type == pygame.KEYDOWN: if event.key == pygame.K_LEFT: x1_change = -snake_block y1_change = 0 elif event.key == pygame.K_RIGHT: x1_change = snake_block y1_change = 0 elif event.key == pygame.K_UP: y1_change = -snake_block x1_change = 0 elif event.key == pygame.K_DOWN: y1_change = snake_block x1_change = 0 if x1 >= dis_width or x1 < 0 or y1 >= dis_height or y1 < 0: game_close = True x1 += x1_change y1 += y1_change dis.fill(blue) pygame.draw.rect(dis, green, [foodx, foody, snake_block, snake_block]) snake_Head = [] snake_Head.append(x1) snake_Head.append(y1) snake_List.append(snake_Head) if len(snake_List) >Length_of_snake: del snake_List[0] for x in snake_List[:-1]: if x == snake_Head: game_close = True our_snake(snake_block, snake_List) pygame.display.update() if x1 == foodx and y1 == foody: foodx = round(random.randrange(0, dis_width - snake_block) / 10.0) * 10.0 foody = round(random.randrange(0, dis_height - snake_block) / 10.0) * 10.0 Length_of_snake += 1 clock.tick(snake_speed) pygame.quit() quit() gameLoop()
Результат:
Вывод счета на экран
И последнее, но весьма важное дело: вам нужно отображать счет игрока. Для этого мы создали функцию Your_score . Это функция будет показывать размер змейки за вычетом 1 (так как это начальный размер змейки).
import pygame import time import random pygame.init() white = (255, 255, 255) yellow = (255, 255, 102) black = (0, 0, 0) red = (213, 50, 80) green = (0, 255, 0) blue = (50, 153, 213) dis_width = 600 dis_height = 400 dis = pygame.display.set_mode((dis_width, dis_height)) pygame.display.set_caption('Snake Game by Pythonist') clock = pygame.time.Clock() snake_block = 10 snake_speed = 15 font_style = pygame.font.SysFont("bahnschrift", 25) score_font = pygame.font.SysFont("comicsansms", 35) def Your_score(score): value = score_font.render("Your Score: " + str(score), True, yellow) dis.blit(value, [0, 0]) def our_snake(snake_block, snake_list): for x in snake_list: pygame.draw.rect(dis, black, [x[0], x[1], snake_block, snake_block]) def message(msg, color): mesg = font_style.render(msg, True, color) dis.blit(mesg, [dis_width / 6, dis_height / 3]) def gameLoop(): game_over = False game_close = False x1 = dis_width / 2 y1 = dis_height / 2 x1_change = 0 y1_change = 0 snake_List = [] Length_of_snake = 1 foodx = round(random.randrange(0, dis_width - snake_block) / 10.0) * 10.0 foody = round(random.randrange(0, dis_height - snake_block) / 10.0) * 10.0 while not game_over: while game_close == True: dis.fill(blue) message("You Lost! Press C-Play Again or Q-Quit", red) Your_score(Length_of_snake - 1) pygame.display.update() for event in pygame.event.get(): if event.type == pygame.KEYDOWN: if event.key == pygame.K_q: game_over = True game_close = False if event.key == pygame.K_c: gameLoop() for event in pygame.event.get(): if event.type == pygame.QUIT: game_over = True if event.type == pygame.KEYDOWN: if event.key == pygame.K_LEFT: x1_change = -snake_block y1_change = 0 elif event.key == pygame.K_RIGHT: x1_change = snake_block y1_change = 0 elif event.key == pygame.K_UP: y1_change = -snake_block x1_change = 0 elif event.key == pygame.K_DOWN: y1_change = snake_block x1_change = 0 if x1 >= dis_width or x1 < 0 or y1 >= dis_height or y1 < 0: game_close = True x1 += x1_change y1 += y1_change dis.fill(blue) pygame.draw.rect(dis, green, [foodx, foody, snake_block, snake_block]) snake_Head = [] snake_Head.append(x1) snake_Head.append(y1) snake_List.append(snake_Head) if len(snake_List) >Length_of_snake: del snake_List[0] for x in snake_List[:-1]: if x == snake_Head: game_close = True our_snake(snake_block, snake_List) Your_score(Length_of_snake - 1) pygame.display.update() if x1 == foodx and y1 == foody: foodx = round(random.randrange(0, dis_width - snake_block) / 10.0) * 10.0 foody = round(random.randrange(0, dis_height - snake_block) / 10.0) * 10.0 Length_of_snake += 1 clock.tick(snake_speed) pygame.quit() quit() gameLoop()
Результат:
Вот мы и дошли до конца нашей статьи. Мы надеемся, что она вам понравилась и все было понятно. Самое главное, не забывайте как можно больше практиковаться и использовать ваши знания на практике.
Как установить пай гейм
Скачай курс
в приложении
Перейти в приложение
Открыть мобильную версию сайта
© 2013 — 2024. Stepik
Наши условия использования и конфиденциальности
Public user contributions licensed under cc-wiki license with attribution required
Pygame
Pygame — это библиотека кроссплатформенного типа для написания сценариев на Python. Функционал позволяет создавать игры и приложения мультимедиатипа, например аркады. В ресурсах программы содержатся все необходимые данные. Разработчику достаточно лишь владеть самим языком программирования. Бесплатно скачать Pygame для Python можно на этой странице.
| Лицензия | Бесплатная |
| ОС | Windows 7 и выше |
| Язык интерфейса | Русский, английский |
| Разработка | Pete Shinner |
| Разновидность программы | Python библиотека |
Обзор программы
Структура ПО составлена как SDL. Очень популярна среди экспериментаторов за счёт следующих факторов:
- LGPL-лицензия — абсолютно бесплатный доступ как для частных лиц, так и для коммерческих компаний;
- открытый исходный код позволяет вносить улучшения всем последователям;
- поддержка любых операционных систем, которые способны взаимодействовать с Python;
- подробная документация, написанная простым языком.
Ещё один плюс компьютерной программы в том, что здесь не используются OpenGL и иные библиотеки графического типа. Игры, создаваемые на базе ПО, не нуждаются в специальной установке. Стартуют немедленно после загрузки и запуска исполняемого файла.
Разработка с помощью библиотеки «Питона», по отзывам, деятельность захватывающая. Некоторые игры используются в сторонних проектах, и многие сценарии достаточно интересны.
Для успешного результата рекомендуется избегать сложных решений. Следует выбирать простые гейм-проекты, поскольку сложные процессы не обязательно получатся более востребованными.
Сперва нужно скачать Pygame для Windows на ПК. Разобравшись с программой, на разработку игры вы потратите 1-2 недели. Управление действиями происходит с помощью следующих модулей:
- cdrom — для запуска звука и компакт-дисков;
- cursors — погрузка визуализации курсора;
- display — изменение окна или экрана;
- draw — отрисовка примитивов класса Surface;
- event — задание события или последовательности из нескольких;
- font — для создания и вывода шрифтов семейства TrueType;
- image — инсталляция и сохранение картинок;
- joystick — для действий с джойстиком;
- key — для использования клавиатуры;
- mouse — для использования мыши;
- movie — запуск клипов mpeg;
- sndarray/surfarray — операции со звуками/изображениями посредством Numeric;
- time — задействование таймеров;
- transform — изменение ориентации картинок.
Чтобы увидеть раздел с уже созданными играми и посмотреть, как реализованы те или иные функции, достаточно посетить официальный сайт Pygame.