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»:
- 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.
- Обновление кадра. Кадр должен все время обновляться, чтобы в игре осуществлялась корректировка процессов.
- 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:
- GameObject используется для того, чтобы выступать в качестве базового класса иных объектов в games.
- Отвечает за множество свойств прямоугольника self.bounds.
- В методе update() помогает перемещать объект согласно текущей (установленной) скорости.
- 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:
- EVE Online. MMOPRG, которая вышла в 2003 году. Игрок здесь будет развивать персонажа в режиме реального времени. Использована версия Питона – Stackless.
- Battlefield. Популярная игрушка, вышедшая в 2005. Питон здесь применяется для серверной части и внутренней логики.
- Civilization 4. Еще один проект 2005 года. Представляет собой пошаговую стратегию, где требуется захватывать вселенную. Можно действовать как дипломат или воин.
- 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.