Gry 2D - Pygame Zero¶

Poznaliśmy już niezbędne podstawy programowania w języku Python, pora więc przejść do tworzenia bardziej interaktywnych gier dwuwymiarowych. W tym kursie wykorzystamy jedną z bibliotek do tworzenia takich gier: PyGame Zero.

Ci z Was, którzy interesują się tworzeniem gier mogli już wcześniej słyszeć o bibliotece PyGame, jednej z najpopularniejszych do tworzenia gier w języku Python. PyGame Zero jest "uproszczoną" wersją tej biblioteki, idealną do rozpoczęcia nauki tego pięknego języka. Nie jest ona częścią domyślnej instalacji języka Python, musimy więc ją samodzielnie zainstalować.

Pygame Zero¶

Pygame Zero to biblioteka dla Pythona, przeznaczona do tworzenia gier. Jest to "zerowy wysiłek" dla użytkowników, co oznacza, że jest prosta w użyciu i nie wymaga instalacji dodatkowych narzędzi. Pygame Zero jest nakładką na bibliotekę Pygame, ale jest prostsza i bardziej dostępna dla początkujących.

Pygame Zero

Kluczowe cechy¶

Łatwość użycia: Pygame Zero zostało zaprojektowane z myślą o prostocie. Jest doskonałym narzędziem dla początkujących programistów i osób uczących się programowania gier.
Prosta instalacja: Pygame Zero jest dostępne jako pakiet Pythona, co oznacza, że można go łatwo zainstalować za pomocą narzędzi do zarządzania pakietami Pythona, takich jak pip.
Wsparcie dla wielu rodzajów gier: Pygame Zero obsługuje wiele rodzajów gier, w tym gry 2D i gry zręcznościowe. Oferuje podstawowe narzędzia do obsługi grafiki, dźwięku i interakcji z użytkownikiem.
Bezpośrednie mapowanie z Pygame: Pygame Zero jest nakładką na Pygame, co oznacza, że jeśli użytkownik chce zrobić coś bardziej zaawansowanego, może łatwo przejść do korzystania z funkcji Pygame.

Pygame Zero jest doskonałym narzędziem do nauki programowania gier dla początkujących, a także dla nauczycieli, którzy chcą wprowadzić swoich uczniów w świat tworzenia gier. Jest łatwy w użyciu, a jednocześnie oferuje wystarczająco dużo możliwości, aby umożliwić tworzenie interesujących i zabawnych gier.

Czego się nauczysz¶

Instalacji bibliotek.
Zasady działania podstawowego szablonu PygameZero.
Podziału kodu na części/podprogramy (funkcje).

Instalacja biblioteki¶

Na dole ekranu programu PyCharm szukamy zakładki Terminal. Otwieramy ją i w oknie, które się pojawi wpisujemy następujące polecenie:

pip install pgzero

Zatwierdzamy je przyciskiem Enter i czekamy aż biblioteka się zainstaluje.

Szablon¶

Na samym początku utworzymy bardzo prosty szablon. Będziemy z niego wielokrotnie korzystać przy tworzeniu naszych gier. Tak naprawdę, praktycznie zawsze będziemy od tego właśnie zaczynać.

Tworzymy nowy plik o nazwie szablon.py, który zaraz wypełnimy treścią.

Importujemy bibliotekę¶

Na początku importujemy zainstalowaną bibliotekę, a dokładnie jej konkretny moduł: pgzrun. Pozwoli on nam uruchamiać tworzone gry.

import pgzrun

Określamy wymiary okna gry¶

Na początek określamy wymiary okna naszej gry. Zacznijmy klasycznie od wymiarów \(800\times600\). W zależności od zapotrzebowania będziemy te wymiary dostosowywać do konkretnych gier.

Wymiary określamy podając szerokość (ang. width) i wysokość (ang. height) okna gry. Ważne jest, żeby nazwy zmiennych były w tym wypadku napisane drukowanymi literami.

WIDTH = 800
HEIGHT = 600

Tworzymy część rysującą¶

Jedną z najważniejszych części każdej gry jest część rysująca, w której będziemy określać, co ma zostać wyświetlone na ekranie. Dopiero zaczynamy i nie mamy jeszcze nic do narysowania, dlatego dodajemy polecenie pass, które określa, że mamy spasować, czyli nic nie robić.

def draw():
    pass

Tworzymy część aktualizującą¶

Drugą kluczową częścią każdej gry jest część aktualizująca (ang. update). Podobnie jak wcześniej, nie mamy jeszcze nic do aktualizacji, więc tutaj także dodajemy pass.

def update():
    pass

Dodajemy polecenie uruchamiające grę¶

Na samym końcu naszego kodu dodajemy polecenie, które uruchomi naszą grę. To polecenie powinno zawsze znajdować się na końcu kodu.

pgzrun.go()

I to wszystko! Teraz możemy przejść do testowania.

Pełen program z komentarzami¶

# Korzystamy z biblioteki do tworzenia gier: PyGame Zero
import pgzrun

# Określamy szerokość i wysokość okna gry
WIDTH = 800
HEIGHT = 600

# Tutaj będziemy rysować wszystko na ekranie
def draw():
    pass

# Tutaj będziemy aktualizować stan gry: przyznawać punkty, poruszać postaciami itd.
def update():
    pass

# Uruchamiamy grę
pgzrun.go()

Testujemy działanie¶

Teraz czas uruchomić naszą "grę". Postępujemy standardowo: prawy przycisk myszy w edytorze -> Run 'szablon'. Naszym oczom powinien ukazać się piękny, czarny ekran o wymiarach \(800\) na \(600\) pikseli. Świetnie!

Efekt może nie jest bardzo satysfakcjonujący, ale to oznacza, że biblioteka zainstalowana została poprawnie i możemy przejść do tworzenia naszych gier!

Pętla gry¶

Gra działa w nieskończonej, ukrytej pętli. Przez cały czas, od uruchomienia aż do zakończenia gry wykonywane są dwie główne akcje: rysowanie i aktualizacja. Nazywamy to pętlą gry. Co każdą klatkę animacji aktualizowane są pozycje graczy, ich interakcja z graczem i sobą nawzajem, życia przeciwników, punkty itp. Ogólnie aktualizowany jest stan gry. Wszystkie te zmiany są także nanoszone na ekran, czyli rysowane w oknie gry.

Dla zaawansowanych: plik .exe¶

Standardowo do uruchomienia naszych gier potrzebny będzie Python, wraz z zainstalowaną biblioteką pgzero. Naturalnym jednak jest, że chcemy się pochwalić innym naszymi grami! Nie wszystkim będzie jednak łatwo wytłumaczyć, jak zainstalować Pythona i uruchomić naszą grę. Dlatego potrzebny nam jest plik wykonywalny: taki, który wystarczy uruchomić na innym komputerze i wszystko będzie działać, nawet bez Pythona! Pytanie brzmi: jak taki plik utworzyć? Potrzebne będą nam dwie rzeczy: biblioteka pyinstaller oraz krótki skrypt.

Instalacja biblioteki¶

Na dole ekranu programu PyCharm szukamy zakładki Terminal. Otwieramy ją i w oknie, które się pojawi wpisujemy następujące polecenie:

pip install pyinstaller

Zatwierdzamy je przyciskiem Enter i czekamy aż biblioteka się zainstaluje.

Skrypt¶

W katalogu głównym naszego projektu tworzymy nowy plik o nazwie setup.bat (prawy przycisk na główny katalog projektu, a następnie New -> File). W pliku wpisujemy:

pyinstaller --collect-all pgzero main.py --distpath . --add-data "images;images" --add-data "fonts;fonts" --add-data "sounds;sounds" --add-data "music;music" --onefile --noconfirm --windowed --clean

Warning

Skrypt należy dostosować do naszego projektu, a konkretnie do katalogów, jakich używamy. Powyższy skrypt będzie działał, jeżeli nasza gra używa: - grafik (--add-data "images;images"), - czcionek (--add-data "fonts;fonts"), - efektów dźwiękowych (--add-data "sounds;sounds"), - muzyki (--add-data "music;music").

Jeżeli nie mamy któregoś z katalogów w naszym projekcie, to ze skryptu należy usunąć odpowiednie polecenie. Np. jeżeli nasza gra korzysta tylko z grafik, to skrypt powinien wyglądać tak:

pyinstaller --collect-all pgzero main.py --distpath . --add-data "images;images" --onefile --noconfirm --windowed --clean

Tworzymy plik wykonywalny¶

W zakładce Terminal uruchamiamy plik setup.bat wpisując .\setup.bat i zatwierdzając przyciskiem Enter. Teraz wystarczy poczekać, aż operacje się zakończą. Po wszystkim zostanie utworzony w głównym katalogu naszej gry plik main.exe, który możemy uruchomić, a także przekazać znajomym, by i oni mogli zagrać w naszą grę!