Игровой контент и Питон

Разработка развлекательного софта – занятие, которое пользуется огромным спросом у современных программистов. Справиться с этой задачей под силу только опытным, изобретательным и внимательным. Для того, чтобы писать игры, можно воспользоваться языком программирования под названием Python.

Статья поможет разобраться с преимуществами и недостатками языка, а также расскажет о том, что может пригодиться в процессе разработки кода той или иной игрушки. Дополнительно будут рассмотрены проекты, которые уже написаны и успешно реализованы на Питоне.

Python – понятие

Python – это высокоуровневый язык программирования. Относится к общему назначению. Позволяет создавать разнообразные приложения – от игровых до бизнес-логики. Имеет возможность работы с ООП.

Питон относится к языкам с динамической типизацией информации. Его легко выучить даже тем, кто далек от IT и разработки. Первую игру получить посредством подобного варианта не составит никакого труда.

Преимущества

Питон – язык программирования, который имеет немало преимуществ и сильных сторон. К ним можно отнести следующие моменты:

• простой и понятный синтаксис;
• в основе Питона – язык ABC;
• стабильность работы;
• относительно быстрое функционирование;
• универсальность – подходит и для игр, и для разного рода приложений/виджетов;
• высокая читаемость кода;
• динамическая типизация.

Данный вариант создания кодов подойдет и новичкам, и продвинутым разработчикам. На Питоне реализовать даже сложную утилиту не составит существенного труда за счет мощного функционала и библиотек. А ООП-концепция добавит больше наглядности.

Недостатки

Минусов у Python не очень много. Здесь выделяют следующие особенности:

• отсутствие строгой типизации – иногда это становится проблемой;
• объем итогового приложения – за счет этого игр может функционировать медленнее, чем при ее создании через СИ-семейство.

В остальном можно использовать Питон для любых целей. Это – современный подход для программистов. Некоторые элементы кодификаций, которые хочется представить «кратко», пишут именно на нем.

Игровые циклы – что знать перед разработкой

Каждая игра имеет важный элемент. Он носит название игрового цикла. Так принято описывать некий «предмет», который вынуждает программный код загружаться вновь и вновь. Соответствующий цикл в игре – это кадр.

В одном кадре может происходить огромное количество вещей, но условно можно разделить оные на несколько «категорий»:

1. Ввод информации. Процесс, который в игре осуществляется со стороны пользователя. Сюда принято относить нажатие на кнопки клавиатуры, а также мышку. Игровой цикл будет обрабатывать и отправлять соответствующие сведения в игру. Последняя, опираясь на полученные материалы, выдает результат. Пример – движение или применение разного рода навыков.
2. Обновление кадра. Кадр должен все время обновляться, чтобы в игре осуществлялась корректировка процессов.
3. Визуализирование. Процесс, который отвечает за вывод информации (картинки) на дисплей устройства. В ходе него осуществляется отрисовка элементов там, где они должны располагаться по задумке. Локации, враги, НИПы и иные составляющие – это объекты в где, которые возникают в определенно заданных областях.

В более сложных играх появляется физика и внедрение искусственного интеллекта. Также для полноценного создания софта требуется освоить воспроизведение звука. В отдельных случаях игра предусматривает наличие очков, уровней и жизней.

PyGame – помощник разработчика

PyGame – это фреймворк, который помогает при создании игрового контента через Python 3.0. Вышел в 2000 году. С тех пор активно используется в разработке. Игры, созданные при помощи PyGame, отлично работают и на ПК, и на мобильных устройствах. Способны обладать одним и тем же кодом.

Фреймворк имеет немало сильных сторон:

• простота изучения;
• хорошая поддержка;
• наличие разнообразной и подробной документации;
• открытый исходный код – совершенствовать его способен каждый по желанию;
• кроссплатформенность;
• наличие зрелой библиотеки.

Но без основ Питона заставить фреймворк работать не получится. Поэтому начать необходимо с рассмотрения базы выбранного языка.

Инициализация

При написании игры через PyGame требуется сначала провести установку фреймворка. Библиотека устанавливается при помощи команды pipinstallpygame.

Данный фреймворк иногда некорректно работает на MacOS. У некоторых пользователей во время разработки окно игры не появляется. Исправить ситуацию поможет запуск в Windows посредством VirtualBox.

Архитектура – как она должна работать

Python игры создавать не так трудно, как кажется. В процессе коддинга предстоит управлять огромным количеством информации. А еще – выполнять одни и те же операции с множеством элементов.

BreakOut – это игра, которая не выделяется своими масштабами. Она помогает разобраться в изучаемой теме «с нуля». Начать рекомендуется с создания файловой структуры и архитектуры. Она чаще встречается в крупных играх.

Файлы и папки – структура

Здесь стоит обратить внимание на следующие особенности:

• Pipfile и Pipfile.lock – способы управления зависимостями Питона;
• Images – папка, которая будет хранить в себе картинки и изображения, задействованные в игре;
• Sounds_effects – звуковые дорожки, накладываемые в качестве эффектов;
• Ball.py, paddle.py, brick.py – имеют коды, которые относятся к соответствующим объектам Breakout;
• Text_object.py – отвечает за вывод текста на дисплее устройства;
• Background.py – игровая логика.

Но этого для полноценной игры мало. Предстоит изучить несколько модулей, отвечающих за создание произвольного скелета общего назначения. Определенные в оных классы удается задействовать в других проектах PyGame.

Класс GameObject

GameObject – визуальный объект, который знает, каким образом рендерить самого себя, а также хранить границы и осуществлять перемещение. В PyGame имеется класс Sprite, который обладает аналогичными возможностями. Но на первых порах он не пригодится.

Вот наглядный пример того, как выглядит GameObject:

from pygame.rect import Rect


class GameObject:
    def __init__(self, x, y, w, h, speed=(0,0)):
        self.bounds = Rect(x, y, w, h)
        self.speed = speed

    @property
    def left(self):
        return self.bounds.left

    @property
    def right(self):
        return self.bounds.right

    @property
    def top(self):
        return self.bounds.top

    @property
    def bottom(self):
        return self.bounds.bottom

    @property
    def width(self):
        return self.bounds.width

    @property
    def height(self):
        return self.bounds.height

    @property
    def center(self):
        return self.bounds.center

    @property
    def centerx(self):
        return self.bounds.centerx

    @property
    def centery(self):
        return self.bounds.centery

    def draw(self, surface):
        pass

    def move(self, dx, dy):
        self.bounds = self.bounds.move(dx, dy)

    def update(self):
        if self.speed == [0, 0]:
            return

        self.move(*self.speed)

Работает кодификация по следующим принципам:

1. GameObject используется для того, чтобы выступать в качестве базового класса иных объектов в games.
2. Отвечает за множество свойств прямоугольника self.bounds.
3. В методе update() помогает перемещать объект согласно текущей (установленной) скорости.
4. В методе draw() ничего не предпринимает. Он должен быть предопределен подклассами.

И это – только начало. Нужно рассмотреть еще один важный элемент – класс Game.

О классе Game

Класс Game представляет собой ядро самой игры. Выполняется в основном цикле и обладает полезным инструментарием. Вот методы, которые пригодятся разработчику:

• __init__. Отвечает за инициализацию PyGame, шрифты, а также звуковой микшер. Три различных вызова необходимы, так как далеко не все компоненты будут использоваться во время игр. А подсистемы должны находиться под контролем. Метод отвечает за создание фонового изображения, основной поверхности и таймер с частотой кадров. Self.objects здесь будет хранить игровые объекты, которые нужно рендерить и обновлять.

• Методы update() и draw() обходят все элементы софта, после чего отвечают за вызов соответствующих методов. Если несколько составляющих накладываются друг на друга на дисплее, порядок списка объектов определяет, какой рендерится первым, а остальные – частично или полностью перекроют оный.

• Метод handle_events() отвечает за прослушивание событий, которые будут генерироваться PyGame. Сюда относят события клавиш, а также компьютерной мышки. Для каждого «происшествия» будет вызывать все функции-обработчики, которые должны проходить обработку событий соответствующих «разновидностей».

• Метод run() – выполнение основного цикла. Исполняется до тех пор, пока game_over находится в значении False. Как только оный становится True, прекращает работу. В итерациях отвечает за рендеринг фонового изображения и вызов методов handle_events(), update() и draw(). Далее будет происходить обновление экрана – осуществляется запись на физический дисплей имеющегося содержимого. После вызывает метод clock.tick() для того, чтобы разобраться, в какой момент будет вызвана следующая итерация.

Это – базис, посредством которого можно создать собственную game.

Готовые проекты на Питоне

В Python игры создавать не слишком трудно. Сегодня существуют немало проектов, которые написаны на соответствующем языке. Вот несколько из них:

1. EVE Online. MMOPRG, которая вышла в 2003 году. Игрок здесь будет развивать персонажа в режиме реального времени. Использована версия Питона – Stackless.
2. Battlefield. Популярная игрушка, вышедшая в 2005. Питон здесь применяется для серверной части и внутренней логики.
3. Civilization 4. Еще один проект 2005 года. Представляет собой пошаговую стратегию, где требуется захватывать вселенную. Можно действовать как дипломат или воин.
4. Mount&Blade. Продукт 2008 года. Разворачиваются события в средневековье, в Европе. Относится к жанру ролевых. Питон используется в скриптовой части.

Продолжать соответствующий перечень можно очень долго. Играть во все перечисленные приложения удается по сей день. У «Цивилизации» вовсе выходят ремейки.

Курсы в помощь

Игр на Питоне довольно много. А для того, чтобы создать собственную, можно закончить специализированные курсы. Они помогут разобраться с архитектурой приложений, базовыми понятиями, а также освоить import random и другие команды.

У такого способа погружения в языки программирования немало преимуществ:

• сжатые сроки обучения – до 12 месяцев;
• разнообразие образовательных программ;
• возможность совмещать процесс с основной учебой, работой или семьей;
• для того, чтобы учиться, достаточно иметь под рукой стабильный выход в интернет;
• по выпуску гарантируется оформление электронного сертификата, подтверждающего навыки и знания;
• практика, которая необходима каждому разработчику;
• новые знакомства;
• отлаженная обратная связь;
• регулярный набор групп;
• доступность не только в плане подключения, но и по стоимости – не придется переплачивать за знания;
• образовательные программы, составленные с учетом текущих тенденций развития программирования;
• возможность задавать вопросы, связанные с разработкой своего перового проекта;
• вся литература и необходимая документация предоставляется бессрочно;
• кураторы – это опытные разработчики и программисты, которые поделиться собственными знаниями.

Курсы найдутся и для новичков, и для тех, кто уже знаком с программированием. Есть предложения не только по Питону, но и по другим языкам. Можно сконцентрироваться на одном направлении или сразу на нескольких. Лишней информации во время обучения не будет.

Внимание: по этой ссылке можно отыскать пример создания первой «змейки». Пошаговые инструкции помогут быстрее освоиться в рассматриваемой тематике. После этого придумать «что-то свое» станет намного проще.