Python を使用してゲームを作るのはどのくらい簡単ですか?-Python チュートリアル-php.cn

用 Python 做游戏有多简单

皆さんこんにちは。今日は 2 つの記事に分けて、Python を使用してゲームを作成する方法を紹介します。

用 Python 做游戏有多简单

このゲームは PyGame を使用して作成されており、テクスチャマテリアルは itch.io[1] から見つかります。私はこれまで PyGame を使用したことがありませんでした。今回は学習して使用しています。参考にしたチュートリアルは PyGame: A Primer on Game Programming in Python[2] です。

PyGame を使用してゲームを作成するのは非常に簡単です。今日の最初の記事では、マップ上を移動できるブタを実装します。

基本フレームワーク

まず、プレイしているゲームに関係なく、次のコードをコピーしてエディターに貼り付けるだけです。すべてのゲームには次のコード行が必要です:

import pygame
def main():
 pygame.init()
 pygame.display.set_caption('未闻Code：青南做的游戏')# 游戏标题
 win = pygame.display.set_mode((800, 600))# 窗口尺寸，宽800高600
 running = True
 while running:
 for event in pygame.event.get():
 if event.type == pygame.QUIT:# 点击左上角或者右上角的x关闭窗口时，停止程序
 running = False
main()

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実行中のエフェクトは次のとおりです:

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マテリアルのロード

さて、実際にやってみましょう。背景用とメインキャラクター用の 2 つの写真を見つけます。サイズについてはあまり心配する必要はありません。コードを使用して動的に調整できるため、これでほぼ十分です。下の2枚の写真は適当に見つけた素材ですが、写真の赤枠がこの2枚のサイズですのでご了承ください。

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次のコードを使用して画像を読み込みます。

img_surf = pygame.image.load('图片地址').convert_alpha()

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.convert_alpha() は、 PNG画像の背景の透明度。ロードする画像が PNG 画像ではない場合は、convert_alpha() を Convert() に変更できます。

画像サイズを変更する場合は、次のコードを使用します。

img_surf = pygame.transform.scale(img_surf, (宽, 高))

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ウィンドウに画像を表示するには、次の 2 行のコードを使用します。

win.blit(素材对象, (素材左上角的横坐标, 素材左上角的纵坐标))
pygame.display.flip()

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完全なコードは次のとおりです。

import pygame
def main():
 pygame.init()
 pygame.display.set_caption('未闻Code：青南做的游戏')# 游戏标题
 win = pygame.display.set_mode((800, 600))# 窗口尺寸
 bg_small = pygame.image.load('bg.png').convert_alpha()
 bg_big = pygame.transform.scale(bg_small, (800, 600))
 pig = pygame.image.load('pig_in_car.png').convert_alpha()
 running = True
 while running:
 for event in pygame.event.get():
 if event.type == pygame.QUIT:# 点击左上角或者右上角的x关闭窗口时，停止程序
 running = False
 win.blit(bg_big, (0, 0))# 背景图最先加载，坐标是(left, top)
 win.blit(pig, (200, 300))
 pygame.display.flip()
main()

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実行時の効果を次の図に示します。

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win.blit と pygame に注意してください。 display.flip() は while ループインに配置する必要があります。 win.blit の最初のパラメータは、ロードしたばかりのマテリアルオブジェクトです。 2 番目のパラメーターは、キャンバス上の画像の左上隅の座標をマークするタプルです。キャンバス全体の左上隅が座標(0,0)に対応します。背景画像のサイズも(800,600)なので、背景画像の左上隅を(0,0)に置くとちょうどキャンバス全体を覆うことができます。

資料はどこで入手できますか?

私たちはピクセルスタイルのゲームを作成しています。素材を見つけるには itch.io にアクセスしてください:

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この Web サイトでは、多くのゲーム素材が改良されています。素材の大部分は、個人的かつ非営利的な使用であれば無料です。気に入った素材が見つかったら、そのままダウンロードすることができ、途中でログインする必要もありません（国内のジャンク素材サイトよりも良心的です）。

私のマテリアルはなぜこのように見えるのですか?

素材をダウンロードすると、非常に奇妙なことに気づくかもしれませんが、なぜすべての素材が 1 つの絵に描かれているのでしょうか。

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実はこれが業界の慣例で、素材を作る人は各種素材を一枚の写真上に配置します。使用する場合はご自身でカットしていただく必要がございます。たとえば、すべての植物が 1 つの写真に配置され、すべての彫像が 1 つの写真に配置され、基礎のテクスチャも 1 つの写真に配置されます。

上記のデモンストレーションに使用した背景画像は、一見緑色の画像のように見えますが、実際には複数の基礎要素が含まれています。赤枠で囲った部分に注目してください:

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公式ゲームでは、すべての基本要素を分解し、再組み立てして使用する必要があります。再編成する場合、一部の要素はコピーして再利用する必要があり、一部の要素は回転して拡大縮小する必要があります。最終的に、次のような見栄えの良いマップに結合されます。

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一般的に、ピクセルスタイルのマテリアルのサイズは、ほとんどが 16x16、32x32、64x64、および 128x128 です。。通常、素材の作成者がカットの指示を提供します。提供されていない場合は、視覚的に見て推測することもできます。

例如我要从雕像素材里面剪切出红框框住的女神像：

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那么，我可以这样写代码：

img_surf = pygame.image.load('雕像素材.png').convert_alpha()
goddess= img_surf.subsurface(( 女神像左上角的横坐标 , 女神像左上角的纵坐标, 女神像的宽, 女神像的高))

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运行效果如下图所示：

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可能有同学问：为什么女神的坐标是这样的呢？我只能说，这个坐标是我试了很多次，试出来的。

使用小精灵来管理对象

除了背景图，我们添加的每一个元素都是一个对象，例如上面的小猪和女神像。原则上来讲，上面的代码就足够让你把游戏做得漂亮了，想加什么东西，就不停加载图片素材，然后放到合适的位置就可以了。

但我们可以使用面向对象的设计方法，让代码更容易维护，也更简单。PyGame 里面，有一个类叫做Sprite，我们可以为每一个对象实现一个类，继承Sprite，然后把对象的素材设置成.surf属性，把对象的位置设置为.rect属性。例如上面的代码，我们修改一下：

import pygame
class Bg(pygame.sprite.Sprite):
 def __init__(self):
 super(Bg, self).__init__()
 bg_small = pygame.image.load('bg.png').convert_alpha()
 grass_land = bg_small.subsurface((0, 0, 128, 128))
 self.surf = pygame.transform.scale(grass_land, (800, 600))
 self.rect = self.surf.get_rect(left=0, top=0)# 左上角定位
class Pig(pygame.sprite.Sprite):
 def __init__(self):
 super(Pig, self).__init__()
 self.surf = pygame.image.load('pig_in_car.png').convert_alpha()
 self.rect = self.surf.get_rect(center=(400, 300))# 中心定位
class Goddess(pygame.sprite.Sprite):
 def __init__(self):
 super(Goddess, self).__init__()
 building = pygame.image.load('building.png').convert_alpha()
 self.surf = building.subsurface(((7 * 64 - 10, 0, 50, 100)))
 self.rect = self.surf.get_rect(center=(500, 430))# 女神像的中心放到画布(500, 430)的位置
def main():
 pygame.init()
 pygame.display.set_caption('未闻Code：青南做的游戏')# 游戏标题
 win = pygame.display.set_mode((800, 600))# 窗口尺寸
 bg = Bg()
 goddess = Goddess()
 pig = Pig()
 all_sprites = [bg, goddess, pig]# 注意添加顺序，后添加的对象图层在先添加的对象的图层上面
 running = True
 while running:
 for event in pygame.event.get():
 if event.type == pygame.QUIT:# 点击左上角或者右上角的x关闭窗口时，停止程序
 running = False
 for sprite in all_sprites:
 win.blit(sprite.surf, sprite.rect)
 pygame.display.flip()
if __name__ == '__main__':
 main()

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运行效果如下图所示：

用 Python 做游戏有多简单

注意代码中的all_sprites = [bg, goddess, pig]，这里我使用的是列表。后面会有更高级的数据结构SpriteGroup来储存他们。今天使用列表就足够了。

素材对象.get_rect()会返回一个坐标定位对象，这个对象有多个属性，例如.left, .top, .center, .width, .height。在不传参数的情况下，默认.left=0, .top=0，PyGame会自动根据这个对象的尺寸计算.width，.height和.center。我们可以通过传入参数的形式主动设定。当你设定左上角的时候，它自动就能算出中心点的坐标；当你传入中心坐标的时候，它自动就能算出左上角的坐标。

理论上来讲，在每个类里面，素材对象可以用任何名字，不一定要用.surf。坐标定位对象也不一定要用.rect，只要你在win.blit的时候对应起来就可以了。但是如果你统一使用.surf和.rect会给你带来很多好处。这一点我们到物体碰撞那个地方再讲。因此我建议你就使用这两个名字。

让小猪动起来

既然是游戏，那肯定要按键盘让主角动起来。否则跟一幅画有什么区别呢？大家注意main()函数里面的while running这个循环，如果你在循环里面加上一行代码：print(111)，你会发现当你运行这个游戏的时候，111会一直不停的打印出来。

PyGame 本质上，就是通过win.blit不停地画图，由于这个while循环每秒要运行很多次，如果每次运行的时候，我们让win.blit的第二个参数，也就是素材对象的坐标有细微的差异，那么在人眼看起来，这个素材对象就在运动了。

我们的目标是按住键盘的上下左右方向键，小猪向 4 个不同的方向移动。在 PyGame 里面，获得键盘按住不放的键，使用如下代码实现：

keys = pygame.key.get_pressed()

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它返回的是一个长得像列表的对象（但不是列表），当我们要判断某个键是否被按下的时候，只需要判断if keys[想要判断的键]，如果返回True，说明被按住了。基于这个原理，我们来写两段代码。首先修改Pig类，新增一个.update方法：

class Pig(pygame.sprite.Sprite):
 def __init__(self):
 super(Pig, self).__init__()
 self.surf = pygame.image.load('pig_in_car.png').convert_alpha()
 self.rect = self.surf.get_rect(center=(400, 300))# 中心定位
 def update(self, keys):
 if keys[pygame.K_LEFT]:
 self.rect.move_ip((-5, 0))# 横坐标向左
 elif keys[pygame.K_RIGHT]:
 self.rect.move_ip((5, 0))# 横坐标向右
 elif keys[pygame.K_UP]:
 self.rect.move_ip((0, -5))#纵坐标向上
 elif keys[pygame.K_DOWN]:
 self.rect.move_ip((0, 5))# 纵坐标向下
 # 防止小猪跑到屏幕外面
 if self.rect.left < 0:
 self.rect.left = 0
 if self.rect.right > 800:
 self.rect.right = 800
 if self.rect.top < 0:
 self.rect.top = 0
 if self.rect.bottom > 600:
 self.rect.bottom = 600

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.update方法接收一个参数keys，就是我们按键返回的长得像列表的对象。然后判断是哪个方向键被按下了。根据被按下的键，.rect坐标定位对象修改相应方向的值。rect.move_ip这里的ip是inplace的简写，也就是修改.rect这个属性自身。它的参数是一个元组，对应横坐标和纵坐标。横纵坐标小于 0 表示向左或者向上，大于 0 表示向右或者向下。

原来的main()函数只需要在win.blit之前增加两行代码：

keys = pygame.key.get_pressed()
pig.update(keys)

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完整代码如下：

import pygame
class Bg(pygame.sprite.Sprite):
 def __init__(self):
 super(Bg, self).__init__()
 bg_small = pygame.image.load('bg.png').convert_alpha()
 grass_land = bg_small.subsurface((0, 0, 128, 128))
 self.surf = pygame.transform.scale(grass_land, (800, 600))
 self.rect = self.surf.get_rect(left=0, top=0)# 左上角定位
class Pig(pygame.sprite.Sprite):
 def __init__(self):
 super(Pig, self).__init__()
 self.surf = pygame.image.load('pig_in_car.png').convert_alpha()
 self.rect = self.surf.get_rect(center=(400, 300))# 中心定位
 def update(self, keys):
 if keys[pygame.K_LEFT]:
 self.rect.move_ip((-5, 0))
 elif keys[pygame.K_RIGHT]:
 self.rect.move_ip((5, 0))
 elif keys[pygame.K_UP]:
 self.rect.move_ip((0, -5))
 elif keys[pygame.K_DOWN]:
 self.rect.move_ip((0, 5))
 # 防止小猪跑到屏幕外面
 if self.rect.left < 0:
 self.rect.left = 0
 if self.rect.right > 800:
 self.rect.right = 800
 if self.rect.top < 0:
 self.rect.top = 0
 if self.rect.bottom > 600:
 self.rect.bottom = 600
class Goddess(pygame.sprite.Sprite):
 def __init__(self):
 super(Goddess, self).__init__()
 building = pygame.image.load('building.png').convert_alpha()
 self.surf = building.subsurface(((7 * 64 - 10, 0, 50, 100)))
 self.rect = self.surf.get_rect(center=(500, 430))# 女神像的中心放到画布(500, 430)的位置
def main():
 pygame.init()
 pygame.display.set_caption('未闻Code：青南做的游戏')# 游戏标题
 win = pygame.display.set_mode((800, 600))# 窗口尺寸
 bg = Bg()
 goddess = Goddess()
 pig = Pig()
 all_sprites = [bg, goddess, pig]# 注意添加顺序，后添加的对象图层在先添加的对象的图层上面
 running = True
 while running:
 for event in pygame.event.get():
 if event.type == pygame.QUIT:# 点击左上角或者右上角的x关闭窗口时，停止程序
 running = False
 keys = pygame.key.get_pressed()
 pig.update(keys)
 for sprite in all_sprites:
 win.blit(sprite.surf, sprite.rect)
 pygame.display.flip()
if __name__ == '__main__':
 main()

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最后的运行效果如下面这个视频所示：

用 Python 做游戏有多简单