Установка pygame и создание шаблона для разработки игр в Python 3

Python | Amber | Комментировать запись

Библиотека pygame – это модуль Python с открытым исходным кодом для разработки игр и мультимедийных приложений. Основанный на портируемой библиотеке SDL, модуль pygame может работать на многих платформах и операционных системах.

С помощью pygame можно контролировать логику и графику игр, не беспокоясь о сложностях бэкэнда, связанных с работой видео и аудио.

Этот мануал поможет установить модуль pygame в среду разработки Python и создать шаблон для разработки игр в Python 3.

Требования

Для работы вам понадобится локальная или удаленная среда разработки Python 3.

Кроме того, нужно ознакомиться со следующими руководствами:

• Импорт модулей в Python 3
• Использование переменных в Python 3
• Циклы while в Python 3
• Циклы for в Python 3
• Условные операторы в Python 3
• Логические выражения в Python 3

Установка pygame

Разверните среду программирования Python 3:

$ . my_env/bin/activate

Теперь установите pygame:

pip install pygame
Collecting pygame
Using cached pygame-1.9.3-cp35-cp35m-manylinux1_x86_64.whl
Installing collected packages: pygame
Successfully installed pygame-1.9.3

Если вы установили pygame в систему с доступным видео и аудио, вы можете проверить установку с помощью команды, которая запустит макет игры и продемонстрирует, что pygame может делать с графикой и звуком:

python -m pygame.examples.aliens

Если вы не хотите запускать макет или в установке нет аудио/видео, можно открыть интерактивную консоль Python и попробовать импортировать модуль pygame. Чтобы запустить консоль, введите:

python

Теперь можно импортировать модуль:

import pygame

Если вы не получили ошибок после того как нажали Enter, значит, модуль pygame был успешно установлен. Вы можете выйти из интерактивной консоли Python с помощью команды quit().

Если во время импорта произошла ошибка, обратитесь к рекомендациям на сайте pygame.

Примечание: На последующих этапах для отображения графического интерфейса пользователя и проверки кода используется монитор.

Импортирование pygame

Создайте файл our_game.py.

nano our_game.py

Начиная работу над проектом pygame, нужно сначала импортировать модуль. Добавьте в начало файла строку:

import pygame

Также можно использовать еще один оператор import, чтобы добавить константы и функции pygame в глобальное пространство имен файла:

import pygame
from pygame.locals import *

Модуль pygame импортирован в файл проекта. Теперь можно создать шаблон игры.

Инициализация pygame

Затем нужно инициализировать pygame с помощью функции init().

import pygame
from pygame.locals import *
pygame.init()

Функция init() автоматически запустит все модули pygame, которые нужно инициализировать.

Также можно инициализировать каждый из модулей pygame по отдельности:

pygame.font.init()

Функция init() может возвращать кортежи. Кортеж будет сообщать о состоянии инициализации. Это можно сделать как в общем вызове init(), так и при инициализации определенных модулей (это позволит понять, доступны ли эти модули).

i = pygame.init()
print(i)
f = pygame.font.init()
print(f)

Запустив этот код, вы получите вывод:

(6, 0)
None

В данном случае переменная i вернула кортеж (6, 0): было выполнено 6 успешных инициализаций pygame и получено 0 ошибок. Переменная f вернула None, что значит, что модуль недоступен в этой среде.

Настройка отображения

Затем нужно настроить отображение игры. Используйте pygame.display.set_mode() для инициализации окна или экрана отображения и передайте функции переменную. В функции нужно передать аргумент разрешения экрана; это пара чисел, которые выражают ширину и высоту в кортеже. Добавьте функцию в программу:

import pygame
from pygame.locals import *
pygame.init()
game_display = pygame.display.set_mode((800, 600))

В качестве аргумента функции set_mode () был передан кортеж, который определяет высоту (600 пикселей) и ширину (800 пикселей). Обратите внимание: кортеж содержится в круглых скобках функции, поэтому в приведенной выше функции указаны двойные скобки.

Обычно для определения разрешения экрана игры используются целые числа, которые можно присвоить переменным, чтобы не вводить их вручную. Это упростит разработку программы.

Ширину экрана игры можно присвоить переменной display_width, а высоту – переменной display_height. Переменные можно передать функции set_mode().

import pygame
from pygame.locals import *
pygame.init()
display_width = 800
display_height = 600
game_display = pygame.display.set_mode((display_width, display_height))

Обновление экрана

Затем нам нужно использовать одну из двух доступных функций для обновления отображения поверхности игры.

По сути анимация – это просто смена кадров во времени. Хорошим примером тут будет кинеограф – сшитая в блокнот серия картинок, при быстром перелистывании которой получается анимированное изображение.

Для обновления поверхности игры можно использовать функцию flip(). Вызовите ее:

pygame.display.flip()

Эта функция обновляет всю поверхность отображения.

Чаще вместо flip() используется функция update(), которая обновляет только часть изображения, что экономит память.

Добавьте update() в конец файла our_game.py:

import pygame
from pygame.locals import *
pygame.init()
display_width = 800
display_height = 600
game_display = pygame.display.set_mode((display_width, display_height))
pygame.display.update()

Программа будет работать без ошибок, но экран игры просто откроется и сразу закроется.

Создание цикла игры

Теперь можно начать работу над основным циклом игры.

Создайте цикл while, который будет запускать игру. Цикл будет вызывать логическое значение True, потому он будет работать непрерывно, пока его не остановит пользователь.

В главном цикле игры нужно построить цикл for для итерации очереди пользовательских событий, которые будут вызваны функцией pygame.event.get().

На данный момент в цикле for ничего нет, но в него можно добавить оператор print() и убедиться, что программа работает правильно. Передать события для итерации можно как print(event).

Добавьте в файл циклы и print().

import pygame
from pygame.locals import *
pygame.init()
display_width = 800
display_height = 600
game_display = pygame.display.set_mode((display_width, display_height))
pygame.display.update()
while True:
for event in pygame.event.get():
print(event)

Теперь убедитесь, что код работает:

python our_game.py

После запуска файла на экране появится окно 800×600. Чтобы проверить события, вы можете навести курсор мыши на окно, щелкнуть по окну и нажать клавиши на клавиатуре. Эти события будут распечатываться в окне консоли.

Вывод выглядит примерно так:

<Event(4-MouseMotion {'rel': (616, 355), 'buttons': (0, 0, 0), 'pos': (616, 355)})>
<Event(5-MouseButtonDown {'button': 1, 'pos': (616, 355)})>
<Event(6-MouseButtonUp {'button': 1, 'pos': (616, 355)})>
<Event(2-KeyDown {'scancode': 3, 'key': 102, 'unicode': 'f', 'mod': 0})>
<Event(3-KeyUp {'scancode': 3, 'key': 102, 'mod': 0})>
...

Этот вывод отображает пользовательские события. Такие события будут контролировать игру, поскольку они генерируются пользователем. Всякий раз, когда вы запускаете функцию pygame.event.get (), код будет принимать эти события.

Остановите программу (CTRL + C).

На данном этапе print() можно удалить или закомментировать.

Читайте также: Написание комментариев в Python 3

Выход из игры

Чтобы выйти из программы pygame, можно сначала объявить соответствующие модули неинициализированными, а затем просто выйти из Python с помощью функции quit().

Поскольку пользователи контролируют работу и события в игре, pygame.QUIT отправляется в очередь событий, когда пользователь завершает работу программы, нажав на «X» в верхнем углу игрового окна.

Добавьте в цикл for выражение if.

import pygame
from pygame.locals import *
pygame.init()
display_width = 800
display_height = 600
game_display = pygame.display.set_mode((display_width, display_height))
pygame.display.update()
while True:
for event in pygame.event.get():
if event.type == QUIT:
pygame.quit()
quit()

Новый код говорит программе, что если пользователь нажал Х, программа должна прекратить работу с помощью функций pygame.quit() и quit().

Поскольку ранее мы импортировали pygame.locals, теперь можно использовать event.type и QUIT без «pygame.» в начале.

Также запрос на выход из программы могут вызывать другие пользовательские события, например, событие KEYDOWN и несколько ключей.

Событие KEYDOWN значит, что пользователь нажал клавишу на клавиатуре. К примеру, это может быть клавиша Q или ESC. Добавьте код в цикл for.

import pygame
from pygame.locals import *
pygame.init()
display_width = 800
display_height = 600
game_display = pygame.display.set_mode((display_width, display_height))
pygame.display.update()
while True:
for event in pygame.event.get():
if event.type == QUIT or (
event.type == KEYDOWN and (
event.key == K_ESCAPE or
event.key == K_q
)):
pygame.quit()
quit()

Логические операторы сообщат программе, что она должна прекратить работу, если пользователь нажимает «X» в верхнем углу игрового окна или клавиши Q или ESC.

На этом этапе можно протестировать функциональность игры и затем выйти из нее, либо с помощью значка Х, либо нажав Q или ESC.

Улучшение кода

Теперь у вас есть полностью рабочая программа, однако код еще можно усовершенствовать.

К примеру, код цикла while можно поместить в определение функции.

def event_handler():
for event in pygame.event.get():
if event.type == QUIT or (
event.type == KEYDOWN and (
event.key == K_ESCAPE or
event.key == K_q
)):
pygame.quit()
quit()

Это сократит цикл while, что особенно важно для удобочитаемости кода.

Также можно добавить заголовок окна (в настоящее время здесь указано pygame window). Для этого используйте:

pygame.display.set_caption('Our Game')

Функцию pygame.display.update() можно переместить в основной цикл игры.

В итоге код программы выглядит так:

import pygame
from pygame.locals import *
pygame.init()
display_width = 800
display_height = 600
game_display = pygame.display.set_mode((display_width, display_height))
pygame.display.set_caption('Our Game')
def event_handler():
for event in pygame.event.get():
if event.type == QUIT or (
event.type == KEYDOWN and (
event.key == K_ESCAPE or
event.key == K_q
)):
pygame.quit()
quit()
while True:
event_handler()
pygame.display.update()

Этот код еще можно улучшить, например, добавить оператор break.

Читайте также: Операторы break, continue и pass в циклах Python 3

Теперь вы можете приступать к изучению анимации, спрайтовой графики и управления кадрами. Больше информации о pygame можно найти в документации pygame.