Как сделать консольную игру на python

Обновлено: 04.07.2024

Перед тем как двигаться дальше, давайте посмотрим на основные разделы нашей статьи:

Установка Pygame

Первое, что нам надо сделать, это установить библиотеку Pygame. Это можно сделать, просто выполнив следующую команду:

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) .

Результат:

Теперь, когда наш экран полностью подготовлен, нам предстоит нарисовать на нем змейку. Этому посвящен следующий раздел.

Марк Лутц «Изучаем Python»

Скачивайте книгу у нас в телеграм

Создание змейки

Фактически, наша змейка является прямоугольником. Чтобы нарисовать прямоугольник в Pygame, можно воспользоваться функцией draw.rect() , которая нарисует нам прямоугольник заданного цвета и размера.

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 .

Результат:

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.

Результат:

Добавление еды

Результат:

Terminal:

Увеличение длины змейки

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).

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.

Многие разработчики приходят в разработку ПО, потому что хотят создавать игры. Не все могут стать профессиональными разработчиками игр, но любой может создавать собственные игры из интереса (а может быть, и с выгодой). В этом туториале, состоящем из пяти частей, я расскажу вам, как создавать двухмерные однопользовательские игры с помощью Python 3 и замечательного фреймворка PyGame.

Мы создадим версию классической игры Breakout. Освоив этот туториал, вы будете чётко понимать, что необходимо для создания игры, познакомитесь с возможностями Pygame и напишете собственный пример игры.

Мы реализуем следующие функции и возможности:

простые стандартные GameObject и TextObject
простой стандартный Game object
простая стандартная кнопка
файл конфигурации
обработка событий клавиатуры и мыши
кирпичи, ракетка и мяч
управление движением ракетки
обработка коллизий мяча с объектами игры
фоновое изображение
звуковые эффекты
расширяемая система спецэффектов

Краткое введение в программирование игр

Главное в играх — перемещение пикселей на экране и издаваемый шум. Почти во всех видеоиграх есть эти элементы. В этой статье мы не будем рассматривать клиент-серверные и многопользовательские игры, для которых требуется много сетевого программирования.

Основной цикл

Основной цикл (main loop) игры выполняется и обновляет экран через фиксированные интервалы времени. Они называются частотой кадров и определяют плавность перемещения. Обычно игры обновляют экран 30-60 раз в секунду. Если частота будет меньше, то покажется, что объекты на экране дёргаются.

Внутри основного цикла есть три основных операции: обработка событий, обновление состояния игры и отрисовка текущего состояния на экране.

Обработка событий

События в игре состоят из всего, что происходит за пределами управления кода игры, но относится к выполнению игры. Например, если в Breakout игрок нажимает клавишу «стрелка влево», то игре нужно переместить ракетку влево. Стандартными событиями являются нажатия (и отжатия) клавиш, движение мыши, нажатия кнопок мыши (особенно в меню) и события таймера (например, действие спецэффекта может длиться 10 секунд).

Обновление состояния

Сердце любой игры — это её состояние: всё то, что она отслеживает и отрисовывает на экране. В случае Breakout к состоянию относятся положение всех кирпичей, позиция и скорость мяча, положение ракетки, а также жизни и очки.

Существует также вспомогательное состояние, позволяющее управлять игрой:

Отображается ли сейчас меню?
Закончена ли игра?
Победил ли игрок?

Отрисовка

Игре нужно отображать своё состояние на экране, в том числе отрисовывать геометрические фигуры, изображения и текст.

Игровая физика

В большинстве игр симулируется физическое окружение. В Breakout мяч отскакивает от объектов и имеет очень приблизительную систему физики твёрдого тела (если это можно так назвать).

В более сложных играх могут использоваться более изощрённые и реалистичные физические системы (особенно в 3D-играх). Стоит также отметить, что в некоторых играх, например, в карточных, физики почти нет, и это совершенно нормально.

ИИ (искусственный интеллект)

Во многих играх мы сражаемся с компьютерными противниками, или в них есть враги, пытающиеся нас убить. Часто они ведут себя в игровом мире так, как будто обладают разумом.

Например, враги преследуют игрока и знают о его местоположении. В Breakout нет никакого ИИ. Игрок сражается с холодными и твёрдыми кирпичами. Однако ИИ в играх часто очень прост и всего лишь следует простым (или сложным) правилам, обеспечивающим псевдоразумные результаты.

Воспроизведение звука

Воспроизведение звука — ещё один важный аспект игр. В общем случае существует два типа звука: фоновая музыка и звуковые эффекты. В Breakout я реализую только звуковые эффекты, которые воспроизводятся при различных событиях.

Фоновая музыка — это просто музыка, постоянно играющая на фоне. В некоторых играх она не используется, а в некоторых меняется на каждом уровне.

Жизни, очки и уровни

В большинстве игр игрок имеет определённое количество жизней, и когда они заканчиваются, игра завершается. Также в играх часто присутствуют очки, позволяющие понять, насколько хорошо мы играем, и дающие мотивацию к самосовершенствованию или просто хвастаться друзьям своими рекордами. Во многих играх есть уровни, которые или совершенно отличаются, или постепенно увеличивают сложность.

Знакомство с Pygame

Прежде чем приступить к реализации игры, давайте немного узнаем о Pygame, который возьмёт на себя большую часть работы.

Что такое Pygame?

Pygame — это фреймворк языка Python для программирования игр. Он создан поверх SDL и обладает всем необходимым:

зрелостью
хорошим сообществом
открытым исходным кодом
кроссплатформенностью
качественной документацией
множеством примеров игр
простотой изучения

Установка Pygame

Введите pip install pygame , чтобы установить фреймворк. Если вам нужно что-то ещё, то следуйте инструкциям из раздела Getting Started в Wiki проекта. Если у вас, как и у меня, macOS Sierra, то могут возникнуть проблемы. Мне удалось установить Pygame без сложностей, и код работает отлично, но окно игры никогда не появляется.

Это станет серьёзным препятствием при запуске игры. В конце концов мне пришлось запускать её в Windows внутри VirtualBox VM. Надеюсь, ко времени прочтения этой статьи проблема будет решена.

Архитектура игры

Играм нужно управлять кучей информации и выполнять почти одинаковые операции со множеством объектов. Breakout — это небольшая игра, однако попытка управлять всем в одном файле может оказаться слишком утомительной. Поэтому я решил создать файловую структуру и архитектуру, которая подойдёт и для гораздо более крупных игр.

Структура папок и файлов

Pipfile и Pipfile.lock — это современный способ управления зависимостями в Python. Папка images содержит изображения, используемые игрой (в нашей версии будет только фоновое изображение), а в папке sound_effects directory лежат короткие звуковые клипы, используемые (как можно догадаться) в качестве звуковых эффектов.

Файлы ball.py, paddle.py и brick.py содержат код, относящийся к каждому из этих объектов Breakout. Подробнее я рассмотрю их в следующих частях туториала. Файл text_object.py содержит код отображения текста на экране, а в файле background.py содержится игровая логика Breakout.

Однако существует несколько модулей, создающих произвольный «скелет» общего назначения. Определённые в них классы можно будет использовать в других играх на основе Pygame.

Класс GameObject

GameObject представляет собой визуальный объект, знающий о том, как себя рендерить, сохранять свои границы и перемещаться. В Pygame есть и класс Sprite, исполняющий похожую роль, но в этом туториале я хочу показать вам, как всё работает на низком уровне, а не полагаться слишком активно на готовую магию. Вот как выглядит класс GameObject:

GameObject предназначен для того, чтобы быть базовым классом для других объектов. Он непосредственно раскрывает множество свойств его прямоугольника self.bounds, а в своём методе update() он перемещает объект в соответствии с его текущей скоростью. Он ничего не делает в своём методе draw() , который должен быть переопределён подклассами.

Класс Game

Класс Game — это ядро игры. Он выполняется в основном цикле. В нём есть множество полезных возможностей. Давайте разберём его метод за методом.

Метод __init__() инициализирует сам Pygame, систему шрифтов и звуковой микшер. Три разных вызова нужны, так как не во всякой игре на Pygame используются все компоненты, поэтому можно контролировать подсистемы, которые мы используем, и инициализировать только нужные с соответствующими параметрами. Метод создаёт фоновое изображение, основную поверхность (на которой всё отрисовывается) и игровой таймер с правильной частотой кадров.

Элемент self.objects хранит все игровые объекты, которые должны рендериться и обновляться. Различные обработчики управляют списками функций-обработчиков, которые должны выполняться при определённых событиях.

Методы update() и draw() очень просты. Они обходят все управляемые игровые объекты и вызывают соответствующие им методы. Если два объекта накладываются друг на друга на экране, то порядок списка объектов определяет, какой из них будет рендериться первым, а остальные будут частично или полностью его перекрывать.

Метод handle_events() слушает события, генерируемые Pygame, такие как события клавиш и мыши. Для каждого события он вызывает все функции-обработчики, которые должны обрабатывать события соответствующих типов.

Наконец, метод run() выполняет основной цикл. Он выполняется до тех пор, пока элемент game_over не принимает значение True. В каждой итерации он рендерит фоновое изображение и вызывает по порядку методы handle_events() , update() и draw() .

Затем он обновляет экран, то есть записывает на физический дисплей всё содержимое, которое было отрендерено на текущей итерации. И последнее, но не менее важное — он вызывает метод clock.tick() для управления тем, когда будет вызвана следующая итерация.

Заключение

В этой части мы изучили основы программирования игр и все компоненты, участвующие в создании игр. Также мы рассмотрели сам Pygame и узнали, как его установить. Наконец, мы погрузились в архитектуру игры и изучили структуру папок, классы GameObject и Game.

Во второй части мы рассмотрим класс TextObject , используемый для рендеринга текста на экране. Мы создадим основное окно, в том числе и фоновое изображение, а затем узнаем, как отрисовывать объекты (мяч и ракетку).

Прежде чем мы начнём программировать что-то полезное на Python, давайте закодим что-нибудь интересное. Например, свою игру, где нужно не дать шарику упасть, типа Арканоида. Вы, скорее всего, играли в детстве во что-то подобное, поэтому освоиться будет просто.

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.

Алгоритм

Чтобы реализовать такую логику игры, нужно предусмотреть такие сценарии поведения:

Хитрость в том, что всё это происходит параллельно и независимо друг от друга. То есть пока шарик летает, мы вполне можем двигать платформу, а можем и оставить её на месте. И когда шарик отскакивает от стен, это тоже не мешает другим объектам двигаться и взаимодействовать между собой.

Получается, что нам нужно определить три класса — платформу, сам шарик и счёт, и определить, как они реагируют на действия друг друга. Поле нам самим определять не нужно — для этого есть уже готовая библиотека. А потом в этих классах мы пропишем методы — они как раз и будут отвечать за поведение наших объектов.

Весь кайф в том, что мы всё это задаём один раз, а потом объекты сами разбираются, как им реагировать друг на друга и что делать в разных ситуациях. Мы не прописываем жёстко весь алгоритм, а задаём правила игры — а для этого классы подходят просто идеально.

По коням, пишем на Python

Для этого проекта вам потребуется установить и запустить среду Python. Как это сделать — читайте в нашей статье.

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:

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

Шарик

Сначала проговорим словами, что нам нужно от шарика. Он должен уметь:

задавать своё начальное положение и направление движение;
понимать, когда он коснулся платформы;
рисовать сам себя и понимать, когда нужно отрисовать себя в новом положении (например, после отскока от стены).

Этого достаточно, чтобы шарик жил своей жизнью и умел взаимодействовать с окружающей средой. При этом нужно не забыть о том, что каждый класс должен содержать конструктор — код, который отвечает за создание нового объекта. Без этого сделать шарик не получится. Запишем это на Python:

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:

Можно было не выделять счёт в отдельный класс и каждый раз обрабатывать вручную. Но здесь реально проще сделать класс, задать нужные методы, чтобы они сами потом разобрались, что и когда делать.

От счёта нам нужно только одно (кроме конструктора) — чтобы он правильно реагировал на касание платформы, увеличивал число очков и выводил их на экран:

У нас всё готово для того, чтобы написать саму игру. Мы уже провели необходимую подготовку всех элементов, и нам остаётся только создать конкретные объекты шарика, платформы и счёта и сказать им, в каком порядке мы будем что делать.

Сегодня мы научимся кодировать несколько простых игр, используя распространенные модули Python.

Почему мы используем Python?

Вот некоторые из самых интересных особенностей этого языка:

Создание простых игр в Python

Давайте теперь реализуем несколько простых игр в Python, которые вы можете построить как новичок, чтобы начать свой путь обучения!

1. Игра викторина в Python

Это очень простая текстовая игра на Python. Это маленькая викторина, которую вы можете сделать для себя или своих друзей. Нам не нужно импортировать какие-либо модули для этой игры, что облегчает её! Попробуйте сами.

2. Игра в Pong на Python

Большинство из нас слышали о знаменитой игре в Pong. Многие из нас любят играть. Сегодня мы научимся кодировать эту классическую игру с помощью языка программирования python!

Прежде чем начать кодировать, необходимо установить модуль turtle. Этот модуль представляет собой библиотеку Python, которая позволяет пользователям создавать картины и фигуры, предоставляя им виртуальный холст.

Если у вас его еще нет, вы можете установить библиотеку, используя pip.

Вы можете узнать больше о библиотеке turtle из их официальной документации

Попробуйте код самостоятельно!

3. Игра Hungry Snake на Python

Это была наша любимая игра, когда мы были детьми. На самом деле мы можем реализовать эту игру в python, импортируя всего два модуля! Как это круто!

Во-первых, нам нужно установить библиотеку turtle. Если у вас она еще не установлена, откройте свой cmd и введите следующую команду.

Теперь мы установим случайное модуль. Случайный модуль используется для генерации случайных чисел. В вашем типе CMD в следующей команде.

Теперь мы установим модуль random2. Модуль random2 используется для генерации случайных чисел. Выполните в cmd следующую команду.

Попробуйте сами код ниже и наслаждайтесь игрой!

Заключение

Вот и все! Это некоторые из простых игр в Python, которые вы можете создать как новичок и повеселиться! Мы любили создавать эти игры, и мы надеемся, что у вас тоже получиться!

Читайте также: