227
Каждый игрок управляет кораблем, который находится в середине нижнего края экрана .
Игрок перемещает корабль вправо и влево клавишами управления или курсором; клавиша
«пробел» используется для стрельбы . В начале игры флот пришельцев находится в верхней части экрана и постепенно опускается вниз, также смещаясь в сторону . Игрок выстрелами уничтожает пришельцев . Если ему удается сбить всех пришельцев, появляется новый флот, который движется быстрее предыдущего . Если пришелец сталкивается с кораблем игрока или доходит до нижнего края экрана, игрок теряет корабль . Если игрок теряет все три корабля, игра заканчивается .
В первой фазе разработки мы создадим корабль, который может двигаться вправо и влево. Корабль должен стрелять из пушки, когда игрок нажимает клавишу «про- бел». Когда это поведение будет реализовано, мы сможем заняться пришельцами и доработкой игрового процесса.
Установка Pygame
Прежде чем браться за программирование, установите пакет Pygame. Ниже описан процесс установки в Linux, OS X и Microsoft Windows.
Если вы используете Python 3 в системе Linux или если вы работаете в OS X, для установки Pygame используется pip
— программа, управляющая загрузкой и установкой пакетов Python. Процедура установки пакетов с использованием pip описана ниже.
Если вы используете Python 2.7 в системе Linux или если вы работаете в Windows, для установки Pygame программа pip вам не понадобится. Вместо этого перейдите к разделу «Установка Pygame в Linux» (с. 229) или «Установка Pygame в Windows»
(с. 231).
ПРИМЕЧАНИЕ
Далее приводятся инструкции по установке pip во всех системах, потому что эта программа пона- добится вам для визуализации данных и веб-приложений . Инструкции также доступны по адресу https://www .nostarch .com/pythoncrashcourse/ . Если у вас возникнут проблемы с инструкциями, при- веденными ниже, попробуйте загрузить инструкции с сайта — возможно, они сработают .
Установка пакетов Python с использованием pip
В последних версиях Python pip устанавливается автоматически, поэтому сначала проверьте, присутствует ли эта программа в вашей системе. В Python 3 программа pip иногда называется pip3
Проверка pip в Linux и OS X
Откройте терминальное окно и введите следующую команду:
$ pip --version
pip 7.0.3 from /usr/local/lib/python3.5/dist-packages (python 3.5)
$
228 Глава 12 • Стреляющий корабль
Если в вашей системе установлена только одна версия Python и вы
получили при- мерно такой результат, переходите к разделу «Установка Pygame в Linux» (с. 229) или «Установка Pygame в OS X» (с. 230). Если вы получите сообщение об ошибке, попробуйте ввести имя pip3
вместо pip
. Если ни одна версия не установлена в вашей системе, обратитесь к разделу «Установка pip
» (c. 228).
Если в вашей системе установлено несколько версий Python, проверьте, что про- грамма pip связана с используемой версией — например, Python 3.5 . Если про- грамма pip связана с правильной версией, переходите к разделу «Установка Pygame в Linux» (с. 229) или «Установка Pygame в OS X» (с. 230). Если версия неправиль- ная, попробуйте ввести имя pip3
вместо pip
. Если ни одна команда не работает для вашей версии Python, обратитесь к разделу «Установка pip
» (c. 228).
Проверка pip в Windows
Откройте окно командной строки и введите следующую команду:
$
python -m pip --version pip 7.0.3 from C:\Python35\lib\site-packages (python 3.5)
$
Если в вашей системе установлена только одна версия Python, и вы получили примерно такой результат, переходите к разделу «Установка Pygame в Windows»
(с. 231). Если вы получите сообщение об ошибке, попробуйте ввести имя pip3
вме- сто pip
. Если ни одна версия не установлена в вашей системе, обратитесь к разделу
«Установка pip
» (с. 228).
Если в вашей системе установлено несколько версий Python, проверьте, что про- грамма pip связана с используемой версией, например Python 3.5 . Если про- грамма pip связана с правильной версией, переходите к разделу «Установка Pygame в Windows» (с. 231). Если версия неправильная, попробуйте ввести имя pip3
вместо pip
. Если ни одна команда не работает для вашей версии Python, обратитесь к сле- дующему разделу «Установка pip
».
Установка pip
Чтобы установить pip
, обратитесь по адресу
https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py. Со- храните файл, если вам будет предложено. Если код get-pip .py появится в браузере, скопируйте код в текстовый редактор и сохраните в файле с именем get-pip .py
После того как программа get-pip .py
будет сохранена на вашем компьютере, ее не- обходимо будет запустить с административными привилегиями, потому что pip будет устанавливать новые пакеты в вашей системе.
ПРИМЕЧАНИЕЕсли вы не нашли программу get-pip .py, обратитесь по адресу https://pip .pypa .io/, щелкните на ссылке Installation на левой панели, а затем в разделе Install pip перейдите по ссылке для за- грузки get-pip .py .
Установка Pygame 229
Установка pip в Linux и OS X
Чтобы запустить get-pip .py с административными привилегиями, введите следу- ющую команду:
$ sudo python get-pip.py
ПРИМЕЧАНИЕ
Если терминальный сеанс был запущен командой python3, используйте команду sudo python3 get- pip .py .
После выполнения программы введите команду pip
--version
(или pip3
--version
), чтобы убедиться в том, что программа pip была установлена правильно.
Установка pip в Windows
Чтобы запустить get-pip .py
, введите следующую команду:
$ python get-pip.py
Если для запуска Python в терминале использовалась другая команда, проследите за тем, чтобы программа get-pip .py запускалась этой же командой — например, python3
get-pip .py или
C:\Python35\python get-pip .py
После выполнения программы введите команду python
-m pip
--version
, чтобы убедиться в том, что программа pip была установлена правильно.
Установка Pygame в Linux
Если вы используете Python 2.7, установите Pygame при помощи менеджера паке- тов. Откройте терминальное окно и введите следующую команду, которая загрузит и установит Pygame в вашей системе:
$ sudo apt-get install python-pygame
Проверьте правильность установки в терминальном сеансе; для этого введите следующую команду:
$ python
>>> import pygame
>>>
Если никаких дополнительных сообщений нет, значит, импортирование Pygame прошло успешно, и вы можете переходить к разделу «Создание проекта игры» на с. 231.
Если вы используете Python 3, процесс состоит из двух шагов: установки библио- тек, от которых зависит Pygame, и загрузки/установки Pygame.
Чтобы установить библиотеки, необходимые Pygame, введите следующую команду
(если в вашей системе используется другая команда, например python3.5, замените python3-dev на python3 .5-dev
).
$ sudo apt-get install python3-dev mercurial
$ sudo apt-get install libsdl-image1.2-dev libsdl2-dev libsdl-ttf2.0-dev
230 Глава 12 • Стреляющий корабль
Эти команды установят библиотеки, необходимые для успешного запуска игры
Alien Invasion. Если вы хотите включить расширенную функциональность Pygame
(например, возможность добавления звуков), добавьте следующие библиотеки:
$
sudo apt-get install libsdl-mixer1.2-dev libportmidi-dev$
sudo apt-get install libswscale-dev libsmpeg-dev libavformat-dev libavcode-dev$
sudo apt-get install python-numpyТеперь установите Pygame следующей командой (используйте pip3
, если эта ко- манда соответствует вашей системе):
$
pip install --user hg+http://bitbucket.org/pygame/pygameПосле
небольшой паузы программа сообщает, какие библиотеки были найдены.
Нажмите Enter, даже если некоторые библиотеки отсутствуют. Вы увидите со- общение об успешной установке Pygame.
Чтобы проверить правильность установки, откройте терминальный сеанс и попро- буйте импортировать Pygame:
$
python3>>>
import pygame>>>
Если импортирование прошло нормально, переходите к разделу «Создание про- екта игры» на с. 231.
Установка Pygame в OS X
Для установки некоторых пакетов, от которых зависит Pygame, вам понадобится менеджер пакетов Homebrew. Если в вашей системе он еще не установлен, обра- щайтесь к приложению А за инструкциями.
Чтобы установить библиотеки, от которых зависит Pygame, введите следующую команду:
$
brew install hg sdl sdl_image sdl_ttfКоманда устанавливает библиотеки, необходимые для Alien Invasion. В процессе установки каждой библиотеки на экране должна выводиться соответствующая информация.
Если вы хотите включить расширенную функциональность (например, возмож- ность добавления звуков), добавьте еще две библиотеки:
$
brew install sdl_mixer portmidiУстановите Pygame следующей командой (используйте pip вместо pip3
, если вы используете Python 2.7):
$
pip3 install --user hg+http://bitbucket.org/pygame/pygameЧтобы проверить правильность установки, откройте терминальный сеанс и по- пробуйте импортировать Pygame (используйте python вместо python3
, если вы используете Python 2.7):
Создание проекта игры 231
$ python3
>>> import pygame
>>>
Если импортирование прошло нормально, переходите к разделу «Создание про- екта игры».
Установка Pygame в Windows
Проект Pygame размещен на сайте совместного использования кода Bitbucket.
Чтобы установить Pygame для вашей версии Windows, найдите на странице https://
bitbucket.org/pygame/pygame/downloads/ программу установки для Windows, соответствующую вашей версии Python. Если вы не нашли подходящую программу установки на сайте Bitbucket, попробуйте поискать по адресу http://www.lfd.uci.
edu/gohlke/pythonlibs/#pygame.
Когда подходящий файл будет загружен, запустите программу установки, если это файл с расширением
.exe
Если файл имеет суффикс
.whl
, скопируйте его в каталог проекта. Откройте окно командной строки, перейдите в папку, в которую был скопирован установочный пакет, и воспользуйтесь программой pip для запуска установки:
> python -m pip install --user pygame-1.9.2a0-cp35-none-win32.whl
Создание проекта игры
Построение игры начнется с создания пустого окна Pygame, в котором позднее будут отображаться игровые элементы — прежде всего корабль и пришельцы.
Также игра должна реагировать на действия пользователя, назначать цвет фона и загружать изображение корабля.
Создание окна Pygame и обработка ввода
Начнем с создания пустого окна Pygame. Ниже приведена базовая структура игры, написанной с использованием Pygame:
alien_invasion.py
import sys import pygame def run_game():
# Инициализирует игру и создает объект экрана.
pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode((1200, 800))
pygame.display.set_caption("Alien Invasion")
# Запуск основного цикла игры.
232 Глава 12 • Стреляющий корабль
while True:
# Отслеживание событий клавиатуры и мыши.
for event in pygame.event.get():
if event.type == pygame.QUIT:
sys.exit()
# Отображение последнего прорисованного экрана.
pygame.display.flip()
run_game()
Программа начинается с импортирования модуля sys и pygame
. Модуль pygame содержит функциональность, необходимую для создания игры, а модуль sys завершает игру по команде игрока.
Игра Alien Invasion начинается с определения функции run_game()
. Строка pygame.
init()
инициализирует настройки, необходимые Pygame для нормальной ра- боты. В точке вызов pygame.display.set_mode()
создает отображаемую область screen
, на которой прорисовываются все графические элементы игры. Аргумент
(1200,
800)
представляет собой кортеж, определяющий размеры игрового окна.
Передавая эти размеры pygame.display.set_mode()
, мы создаем игровое окно с ши- риной 1200 пикселов и высотой 800 пикселов. (Вы можете изменить эти значения в соответствии с размерами своего монитора.)
Объект screen называется
поверхностью (surface). Поверхность в Pygame пред- ставляет часть экрана, на которой отображается игровой элемент. Каждый элемент в игре (например, пришелец или корабль игрока) представлен поверхностью.
Поверхность, возвращаемая display.set_mode()
, представляет все игровое окно.
При активизации игрового цикла анимации эта поверхность автоматически пере- рисовывается при каждом проходе цикла.
Процессом игры управляет цикл while
, который содержит цикл событий и код, управляющий обновлениями экрана.
Событием называется действие, выполняе- мое пользователем во время игры (например, нажатие клавиши или перемещение мыши). Чтобы наша программа реагировала на события, мы напишем
цикл со-бытий для прослушивания событий и выполнения соответствующей операции в зависимости от типа произошедшего события. Этим циклом событий является цикл for в точке .
Чтобы получить доступ к событиям, обнаруженным Pygame, мы используем метод pygame.event.get()
. При любом событии клавиатуры или мыши отрабатывает цикл for
. В этом цикле мы пишем серию команд if для обнаружения и обработки конкретных событий. Например, когда игрок щелкает на кнопке закрытия игрового окна, программа обнаруживает событие pygame.QUIT
, и программа вызывает метод sys.exit()
для выхода из игры .
Вызов pygame.display.flip()
приказывает Pygame отобразить последний от- рисованный экран. В данном случае при каждом выполнении цикла while будет отображаться
пустой экран со стиранием старого экрана, так что виден будет только новый экран. При перемещении игровых элементов вызов pygame.display.flip()
будет постоянно обновлять экран, отображая игровые элементы в новых позици- ях и скрывая старые изображения; таким образом создается иллюзия плавного движения.
Создание проекта игры 233
Последняя строка в этой базовой структуре вызывает метод run_game()
, который инициализирует игру и запускает основной цикл.
Запустите этот код, и вы увидите пустое окно Pygame.
Назначение цвета фона
Pygame по умолчанию создает черный экран, но это банально. Выберем другой цвет фона:
alien_invasion.py
def run_game():
pygame.display.set_caption("Alien Invasion")
# Назначение цвета фона.
bg_color = (230, 230, 230)
# Запуск основного цикла игры.
while True:
# Отслеживание событий клавиатуры и мыши.
# При каждом проходе цикла перерисовывается экран.
screen.fill(bg_color)
# Отображение последнего прорисованного экрана.
pygame.display.flip()
run_game()
Сначала программа создает цвет фона и сохраняет его в переменной bg_color
.
Цвет достаточно задать только один раз, поэтому его значение определяется до вхо- да в основной цикл while
Цвета в Pygame задаются в схеме RGB: тройками интенсивности красной, зеленой и синей составляющих цвета. Значение каждой составляющей лежит в диапазоне от 0 до 255. Цветовое значение (255, 0, 0) соответствует красному цвету, (0, 255,
0) — зеленому и (0, 0, 255) — синему. Разные сочетания составляющих RGB позво- ляют создать до 16 миллионов цветов. В цветовом значении (230, 230, 230) красная, синяя и зеленая составляющие смешиваются в равных долях, давая светло-серый цвет фона.
В точке экран заполняется цветом фона. Для этого вызывается метод screen.
fill()
, получающий всего один аргумент: цвет фона.
Создание класса Settings
Каждый раз, когда в нашу игру добавляется новая функциональность, также в нее обычно добавляются новые настройки (параметры конфигурации). Вместо того чтобы добавлять настройки в коде, мы напишем модуль с именем settings
; этот
234 Глава 12 • Стреляющий корабль модуль содержит класс с именем
Settings для хранения всех настроек. Такое решение позволит передавать один объект вместо множества отдельных настро- ек. Кроме того, оно упрощает вызовы функций и упрощает изменение внешнего вида игры с ростом проекта. Чтобы внести изменения в игру, достаточно будет изменить некоторые значения в settings .py вместо того, чтобы искать разные на- стройки в файлах.
Исходная версия класса
Settings выглядит так:
settings.pyclass Settings():
"""Класс для хранения всех настроек игры Alien Invasion."""
def __init__(self):
"""Инициализирует настройки игры."""
# Параметры экрана self.screen_width = 1200
self.screen_height = 800
self.bg_color = (230, 230, 230)
Чтобы создать экземпляр
Settings и использовать его для обращения к настройкам, внесите изменения в alien_invasion .py
:
alien_invasion.pyimport pygame from settings import Settings def run_game():
# Инициализирует pygame, settings и объект экрана.
pygame.init()
ai_settings = Settings()
screen = pygame.display.set_mode(
(ai_settings.screen_width, ai_settings.screen_height))
pygame.display.set_caption("Alien Invasion")
# Запуск основного цикла игры.
while True:
# При каждом проходе цикла перерисовывается экран.
screen.fill(ai_settings.bg_color)
# Отображение последнего прорисованного экрана.
pygame.display.flip()
run_game()
Класс
Settings
импортируется в основной файл программы, после чего программа создает экземпляр
Settings и сохраняет его в ai_settings после вызова pygame.
init()
. При создании экрана используются атрибуты screen_width и screen_
height объекта ai_settings
, после чего объект ai_settings также используется для получения цвета фона при заполнении экрана .
Добавление изображения корабля
235Добавление изображения корабля
А теперь добавим в игру космический корабль, которым управляет игрок. Чтобы вывести его на экран, мы загрузим изображение, после чего воспользуемся методом
Pygame blit()
для вывода изображения.
Выбирая графику для своих игр, обязательно обращайте внимание на условия ли- цензирования. Самый безопасный и дешевый начальный вариант — использование бесплатной графики с таких сайтов, как
http://pixabay.com/.
В игре можно использовать практически любые графические форматы, но проще всего использовать файлы в формате
.bmp
, потому что этот формат Pygame загру- жает по умолчанию. И хотя Pygame можно настроить для других типов файлов, некоторые типы зависят от установки на компьютере определенных графических библиотек. (Большинство изображений, которые вы найдете, имеют формат
.jpg
,
.png или
.gif
, но их можно преобразовать в формат
.bmp при помощи таких про- грамм, как Photoshop, GIMP или Paint.)
Обратите особое внимание на цвет фона вашего изображения.
Попробуйте найти файл с прозрачным фоном, который можно заменить любым цветом фона в гра- фическом редакторе. Чтобы ваша игра хорошо смотрелась, цвет фона изображения должен соответствовать цвету фона игры. Также можно подобрать цвет фона игры под цвет фона изображения.
В игре Alien Invasion используется файл ship .bmp
(рис. 12.1), который можно загру- зить в числе ресурсов книги по адресу
https://www.nostarch.com/pythoncrashcourse/.
Цвет фона файла соответствует настройкам, используемым в проекте. Создайте в главном каталоге проекта (
alien_invasion
) каталог с именем images
. Сохраните файл ship .bmp в каталоге images
Скачать 4.68 Mb.