pygame sprite что это
Pygame sprite что это
This module contains several simple classes to be used within games. There is the main Sprite class and several Group classes that contain Sprites. The use of these classes is entirely optional when using pygame. The classes are fairly lightweight and only provide a starting place for the code that is common to most games.
The Sprite class is intended to be used as a base class for the different types of objects in the game. There is also a base Group class that simply stores sprites. A game could create new types of Group classes that operate on specially customized Sprite instances they contain.
Lastly, this module contains several collision functions. These help find sprites inside multiple groups that have intersecting bounding rectangles. To find the collisions, the Sprites are required to have a Surface.rect attribute assigned.
The groups are designed for high efficiency in removing and adding Sprites to them. They also allow cheap testing to see if a Sprite already exists in a Group. A given Sprite can exist in any number of groups. A game could use some groups to control object rendering, and a completely separate set of groups to control interaction or player movement. Instead of adding type attributes or bools to a derived Sprite class, consider keeping the Sprites inside organized Groups. This will allow for easier lookup later in the game.
Sprites and Groups manage their relationships with the add() and remove() methods. These methods can accept a single or multiple targets for membership. The default initializers for these classes also takes a single or list of targets for initial membership. It is safe to repeatedly add and remove the same Sprite from a Group.
While it is possible to design sprite and group classes that don’t derive from the Sprite and AbstractGroup classes below, it is strongly recommended that you extend those when you add a Sprite or Group class.
Sprites are not thread safe. So lock them yourself if using threads.
Библиотека Pygame / Часть 2. Работа со спрайтами
Вторая часть серии руководств «Разработка игр с помощью Pygame». Она предназначена для программистов начального и среднего уровней, которые заинтересованы в создании игр и улучшении собственных навыков кодирования на Python. Начать стоит с урока: «Библиотека Pygame / Часть 1. Введение».
Что такое спрайт?
Спрайт — это элемент компьютерной графики, представляющий объект на экране, который может двигаться. В двухмерной игре все, что вы видите на экране, является спрайтами. Спрайты можно анимировать, заставлять их взаимодействовать между собой или передавать управление ими игроку.
Для загрузки и отрисовки спрайтов в случай этой игры их нужно добавить в разделы “Обновление” и “Визуализация” игрового цикла. Несложно представить, что если в игре много спрайтов, то цикл довольно быстро станет большим и запутанным. В Pygame для этого есть решение: группировка спрайтов.
Набор спрайтов — это коллекция спрайтов, которые могут отображаться одновременно. Вот как нужно создавать группу спрайтов в игре:
Теперь этой возможностью можно воспользоваться, добавив группу целиком в цикл:
Создание спрайта
Можно переходить к созданию первого спрайта. В Pygame все спрайты выступают объектами. Если вы не работали с этим типом данных в Python, то для начала достаточно знать, что это удобный способ группировки данных и кода в единую сущность. Поначалу это может путать, но спрайты Pygame — отличная возможность попрактиковаться в работе с объектами и понять, как они работают.
Начнем с определения нового спрайта:
Дальше необходимо определить rect спрайта. Это сокращенное от rectangle (прямоугольник). Прямоугольники повсеместно используются в Pygame для отслеживания координат объектов. Команда get_rect() оценивает изображение image и высчитывает прямоугольник, способный окружить его.
rect можно использовать для размещения спрайта в любом месте. Начнем с создания спрайта по центру:
Сейчас, если запустить программу, по центру окна будет находиться зеленый квадрат. Увеличьте значения WIDTH и HEIGHT в настройках программы, чтобы создать достаточно пространства для движения спрайта в следующем шаге.
Движение спрайта
Это значит, что при каждом игровом цикле x-координата спрайта будет увеличиваться на 5 пикселей. Запустите программу, чтобы посмотреть, как он скрывается за пределами экрана, достигая правой стороны.
Исправить это можно, заставив спрайт двигаться по кругу — когда он добирается до правой стороны экрана, просто переносить его влево. Это легко сделать, используя элемент управления rect спрайта:
Так, если левая сторона rect пропадает с экрана, просто задаем значение правого края равное 0:
Теперь можно видеть, как спрайт будто бы двигается по кругу.
Код урока:
В следующем уроке речь пойдет о том, как использовать арт в спрайтах — перейти от обычного квадрата к анимированному персонажу.
Классы Sprite и Group
В программировании игр спрайтом называют объект, который предстает перед пользователем в виде анимированного изображения и в большинстве случаев предполагает взаимодействие с ним. Другими словами, все что в игре не является фоном, а интерактивным объектом-картинкой – это спрайт.
Хотя каждый спрайт может быть уникальным, у всех есть нечто общее, что в pygame вынесено в отдельный класс Sprite, находящийся в модуле pygame.sprite.
На базе этого класса следует создавать собственные классы спрайтов и уже от них объекты. Таким образом, класс pygame.sprite.Sprite играет роль своего рода абстрактного класса. Хотя таковым не является, можно создавать объекты непосредственно от Sprite.
В модуле pygame.sprite кроме класса Sprite есть класс Group и родственные ему, которые предназначены для объединения спрайтов в группы. Это позволяет вызывать один метод группы, который, например, обновит состояние всех спрайтов, входящих в эту группу.
Почти все предопределенные методы класса pygame.sprite.Sprite касаются добавления экземпляра в группу, удаления из нее, проверки вхождения. Только метод update() затрагивает поведение самого спрайта, этот метод следует переопределить в производном от Sprite классе.
Рассмотрим, как это работает. В примерах кода ниже сначала одна, а потом и множество машинок перемещаются сверху вниз. Каждая такая машинка – объект-спрайт, созданный от класса Car, который является дочерним от Sprite.
В конструкторе производного от Sprite класса необходимо вызвать конструктор родительского класса, а также обзавестись экземплярами Surface и Rect, имена которых должны быть соответственно self.image и self.rect. Так надо, чтобы с экземплярами класса могли работать методы группы. В остальном вы можете добавлять любые атрибуты.
Как создается поверхность (а также прямоугольная область), неважно. В примере ниже это делается с помощью функции load(). Однако в конструктор может передаваться уже подготовленный экземпляр Surface.
В данном случае мы изменяем свойства экземпляра за пределами класса. Правильней будет делать это в методе update():
Теперь представим, что у нас не одна машинка, а три:
Если будет 100 машинок, придется 100 раз вызвать blit() и update(). Класс Group решает эту проблему. Добавлять спрайты в группу можно методом add() группы (по одной или все вместе).
У групп есть методы update() и draw(). Метод update() группы вызывает методы update() всех входящих в нее объектов. А метод draw() выполняет метод blit(). При этом в draw() надо передать поверхность, на которой будет происходить отрисовка:
Допустим, мы хотим, чтобы новые машинки появлялись постоянно и в разные моменты времени, двигались с разной скоростью, а выезд объекта за пределы экрана обозначал бы, что он исчезает.
Потребуется таймер, который устанавливается вызовом функции pygame.time.set_timer(). В примере ниже через каждые 3 секунды будет генерироваться событие, значение поля type которого совпадает с константой pygame.USEREVENT. И как только это событие будет происходить, будет создаваться новый объект.
Метод kill() спрайта удаляет его из всех групп, в которых он содержится. Есть метод remove(), который удаляет только из указанных в качестве аргумента групп. У спрайтов также как у групп есть метод add(). Только в данном случае ему передается не объект, а группа.
Практическая работа
В модуле pygame.sprite есть ряд функций для проверки коллизий спрайтов. Одна из них spritecollideany() проверяет, столкнулся ли конкретный спрайт с любым из спрайтов из группы. Функция принимает первым аргументом спрайт, чья коллизия проверяется, вторым – группу.
Измените программу выше так, чтобы машинки появлялись чаще. Добавьте спрайт, который «едет» навстречу всем другим и управляется стрелками влево и вправо на клавиатуре. Цель игры – не допустить столкновения. Если оно происходит, то программа завершается.
Шапошникова С. (plustilino) © 2020
Pygame. Введение в разработку игр на Python
Библиотека Pygame / Часть 2. Работа со спрайтами
Библиотека Pygame / Часть 2. Работа со спрайтами
Вторая часть серии руководств « Разработка игр с помощью Pygame ». Она предназначена для программистов начального и среднего уровней, которые заинтересованы в создании игр и улучшении собственных навыков кодирования на Python. Начать стоит с урока: « Библиотека Pygame / Часть 1. Введение ».
Что такое спрайт?
Спрайт — это элемент компьютерной графики, представляющий объект на экране, который может двигаться. В двухмерной игре все, что вы видите на экране, является спрайтами. Спрайты можно анимировать, заставлять их взаимодействовать между собой или передавать управление ими игроку.
Для загрузки и отрисовки спрайтов в случай этой игры их нужно добавить в разделы “Обновление” и “Визуализация” игрового цикла. Несложно представить, что если в игре много спрайтов, то цикл довольно быстро станет большим и запутанным. В Pygame для этого есть решение: группировка спрайтов.
Набор спрайтов — это коллекция спрайтов, которые могут отображаться одновременно. Вот как нужно создавать группу спрайтов в игре:
Теперь этой возможностью можно воспользоваться, добавив группу целиком в цикл:
Создание спрайта
Можно переходить к созданию первого спрайта. В Pygame все спрайты выступают объектами. Если вы не работали с этим типом данных в Python, то для начала достаточно знать, что это удобный способ группировки данных и кода в единую сущность. Поначалу это может путать, но спрайты Pygame — отличная возможность попрактиковаться в работе с объектами и понять, как они работают.
Начнем с определения нового спрайта:
Дальше необходимо определить rect спрайта. Это сокращенное от rectangle (прямоугольник). Прямоугольники повсеместно используются в Pygame для отслеживания координат объектов. Команда get_rect() оценивает изображение image и высчитывает прямоугольник, способный окружить его.
rect можно использовать для размещения спрайта в любом месте. Начнем с создания спрайта по центру:
Сейчас, если запустить программу, по центру окна будет находиться зеленый квадрат. Увеличьте значения WIDTH и HEIGHT в настройках программы, чтобы создать достаточно пространства для движения спрайта в следующем шаге.
Движение спрайта
Это значит, что при каждом игровом цикле x-координата спрайта будет увеличиваться на 5 пикселей. Запустите программу, чтобы посмотреть, как он скрывается за пределами экрана, достигая правой стороны.
Исправить это можно, заставив спрайт двигаться по кругу — когда он добирается до правой стороны экрана, просто переносить его влево. Это легко сделать, используя элемент управления rect спрайта:
Так, если левая сторона rect пропадает с экрана, просто задаем значение правого края равное 0:
Теперь можно видеть, как спрайт будто бы двигается по кругу.
Библиотека Pygame / Часть 3. Больше о спрайтах
Третья часть серии руководств «Разработка игр с помощью Pygame». Она предназначена для программистов начального и среднего уровней, которые заинтересованы в создании игр и улучшении собственных навыков кодирования на Python. Начать стоит с урока: «Библиотека Pygame / Часть 1. Введение».
Графические спрайты
Разноцветные прямоугольники вполне можно использовать на старте разработки, чтобы убедиться, что игра работает, но рано или поздно захочется задействовать изображение космического корабля или персонажа для спрайта. Это подводит к первому вопросу: где брать графику для игры?
Где искать арт
Когда вам нужен арт для игры, у вас есть 3 варианта:
Первый и второй варианты подходят для творческих людей или тех, у кого есть талантливые друзья, но у большинства программистов рисование не входит в набор навыков. Поэтому остается интернет. Но здесь важно помнить, что нельзя использовать изображения, на которые у вас нет прав. Вы без проблем найдете изображение с Марио или любимым Покемоном, но их нельзя использовать, особенно если планируется выкладывать игру в интернет для других пользователей.
К счастью, есть хорошее решение — OpenGameArt.org. На этом сайте полно изображений, звуков, музыки и другого контента. Весь он лицензирован так, что его можно свободно использовать в играх. Один из лучших создателей контента на этом сайте — Kenney. Его можно найти, просто введя это имя в строку поиска или зайти на его сайт.
Особенность арта Kenney (помимо отличного качества) — он выпускает контент в коллекциях. Это значит, что разработчик получает различные изображения, выполненные в едином стиле, и нет необходимости брать картинки в разных источниках.
В этом уроке будет использоваться набор Platformer Art Complete Pack от Kenney, в котором полно графики для создания игры в жанре платформера. Нужно всего лишь скачать его и распаковать. Начнем с изображения p1_jump.png.
Или же можете просто скачать картинку отсюда.
Организация игровых ассетов
В первую очередь нужна папка для хранения ассетов. В играх так называют, например, арты или звук. Назовем папку “img” и перенесем туда изображение игрока.
Чтобы использовать изображение в игре, нужно сообщить библиотеке Pygame, чтобы она загружала файл. Для этого необходимо указать его местоположение. В зависимости от используемого компьютера этот процесс может отличаться, но поскольку нужно сделать так, чтобы игра работала на любом устройстве, необходимо загрузить библиотеку Python под название os и указать, где находится игра:
Специальная переменная __file__ относится к папке, в которой сохранен код игры, а команда os.path.dirname указывает путь к папке. Например, путь к коду на компьютере с macOS может быть такой:
Если используется Windows, тогда он будет выглядеть приблизительно вот так:
Разные операционные системы по-разному подходят к поиску местоположения файлов. С помощью команды os.path можно позволить ПК самостоятельно определять правильный путь (вне зависимости от того, используется “/” или “”).
Теперь можно точно указать местоположение папки “img”:
Если сейчас запустить программу, вы увидите маленького инопланетянина, который двигается по экрану. Но осталась одна проблема, которой не видно из-за черного фона. С помощью команды screen.fill() нужно поменять цвет фона, например, на синий. Теперь понятно, в чем проблема.
Файл изображения на компьютере — это всегда сетка пикселей. Вне зависимости от нарисованной формы, имеются дополнительные пиксели, заполняющие «фон». Нужно сообщить Pygame, чтобы она игнорировала пиксели, которые не нужны. В случае этого изображения речь идет о черном цвете, поэтому в код необходимо добавить следующее:
set_colorkey() говорит Pygame игнорировать любые пиксели конкретного цвета. Так выглядит намного лучше:
Вы освоили основы работы с Python! Время переходить к созданию настоящей игры. У нас есть руководство с процессом создания игры Shoot ’em up от начала и до конца.