documentação python para jogos

8/4/2019 Documentao Python para jogos

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Programacao de Jogos em Python


Gustavo Sverzut Barbieri

GPSL - UNICAMP

28 de abril de 2005

Gustavo Sverzut Barbieri Programacao de Jogos em Python
http://find/http://goback/


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1 Introducao

2 Elementos Essenciais do PyGame

3 Sprite e Grupos

4 Referencias e Materiais de Apoio



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Introducao

Por que Python?

Python e facil!

Linguagem de alto nvel bem parecida com o modo que pensamos,

ideal para fazer a inteligencia de um jogofor e l e m e n t o in e l e m e n t o s :

if e l e m e n t o . tipo in t i p o s _ i n i m i g o s :

a t i r e _ n o _ e l e m e n t o ( e l e m e n t o )



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Introducao

Por que Python?

Outras vantagens do Python

Multi-plataforma

Orientada a Objetos: encapsulamento

Dinamica

Vasta biblioteca padrao e bibliotecas de terceiros

Grande comunidade de desenvolvedores

Facil de interagir com outras linguagens, em especial C

Geral o bastante para ajudar em areas diversas, como:

Automatizacao de processos de desenvolvimentoAjudar que roteiristas e artistas experimentem com diversosefeitos, sem que necessitem de um vasto conhecimento deprogramacao



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Introducao

Por que Python?

Problemas e Solucoes

Nem tudo sao maravilhas, o principal problema e:

Python e lento: Python nao e ideal para fazer processamento deimagens, iteracoes sobre grandes matrizes etc.Solucao: Quando a velocidade comecar a ser umproblema, analise o seu codigo em um profiler eotimze tal regiao, talvez implemente-a emC/Assembly.

Na verdade grande parte disso ja esta feito, o PyGame utiliza abiblioteca SDL, que e feita em C. Existem tambem implementacoesde engines bem otimzados que sao utilizaveis no Python.


P d J P h


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Introducao

Por que PyGame?

PyGame

Como o Python, e multiplataforma

Facil de utilizar

Possui bastante recursos

Rapida o suficiente

import pygame

pygame . init ()

screen = pygame . d i s p l a y . s e t _ m o d e ( ( 8 00 , 60 0 ) )

image = pygame . image . load ( " m i n h a _ i m a g e m . p n g " )

while True :

for event in pygame . event . get ():

if event . type == pygame . QUIT : break

screen . fill ( ( 0 , 0 , 0 ) )

screen . blit ( image , image . g e t _ r e c t () )

pygame . d i s p l a y . flip ()


P d J P th


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Elementos Essenciais do PyGame

Surface

Surface o que e?

Surface sao superfcies nas quais se desenha. Podem ser 2D ou3D, residir em memoria do sistema ou da placa de vdeo e tambemter varias profundidades de cores.

t a m a n h o = ( 6 4 0 , 4 8 0 )

cor = ( 255 , 0 , 0 ) # v e r m e l h os u p e r f i c i e = S u r f a c e ( tamanho )

s u p e r f i c i e . set_at ( ( 10 , 20 ) , cor )

s u p e r f i c i e . fill ( cor , ( 11 , 21 , 50 , 50 ) )

tela = pygame . d i s p l a y . s e t _ m o d e ( tamanho )


Programacao de Jogos em P thon


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Surface

Surface operacoes essenciais

fill( cor, area ) Preenche uma area com a cor

get at( posicao ) Pega a cor que esta na posicaoset at( posicao, cor ) Muda a cor da superfcie na posicao

blit( origem, posicao, area origem ) Copia a parte limitada porarea_origem da superfcie origem para a posicao

desejada na superfcie atual.




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Surface

Surface profundidade de cor

Em computacao representamos uma superfcie de desenho comouma matriz de pontos de cor. Dependendo do numero de corespossveis temos uma profundidade de cor e representamos demaneiras diferentes, algumas delas:

256 cores Este modo representa 256 cores possveis e eindexado, isto e, temos uma palheta de cores comndices de 0 a 255, cada um com uma cor.

24bpp RGB Tambem conhecido com 16 milhoes de cores. Este

modo representa cada cor com 3 bytes (da o nome24 bits per pixel) e no formato RGB utiliza-se oprimeiro byte para 256 tons de vermelho, o segundopara verde e o terceiro para o azul.



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Surface

Surface convertendo profundidade de cor

Toda vez que se faz um blit() convertemos a profundidade de corda superfcie de origem para ficar equivalente a superfcie dedestino, isto e uma operacao muito custosa e nem sempreprecisamos faze-la, pois podemos deixar as superfcies ja

convertidas.Eliminando este passo podemos deixar o programa ate 6 vezesmais rapido!

sup = sup . c o n v e r t () # c o n v e r t e p a r a a t e l a

img = pygame . image . load ( " i m g . p n g " ). convert ( sup )

Quando nao usar: quando se quer utilizar per-pixel alpha naoconverta para a profundidade de cor da tela, pois ele perdera talrecurso, neste caso utilize convert_alpha().




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Rect

Rect o que e?

Rect representa retangulos, com posicao e dimensoes. Pareceirelevante, mas e uma das classes mais uteis de todo PyGame poisela fornece operacoes que sao muito utilizadas, facilitando odesenvolvimento do jogo

r = Rect ( ( 10 , 10 , 50 , 100 ) )

print r . top , r . bottom # 1 0 1 1 0 print r . left , r . right # 1 0 6 0 print r .midtop , r .midleft # ( 3 5 , 1 0 ) ( 1 0 , 6 0 )print r . center # ( 3 5 , 6 0 )

c1 = r . c o l l i d e p o i n t ( 30 , 40 )c2 = r . c o l l i d e r e c t ( ( 0 , 0 , 100 , 200 ) )

r2 = r . i n f l a t e ( 10 , 10 )

r2 .move_ip ( 5 , 5 )




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g g y


Rect

Rect operacoes essenciais

clamp( area ) retorna um novo retangulo que foi movido para ficardentro de area. Util para limitar movimento dentrode um espaco.

clip( area ) retorna um novo retangulo com a area cortada para

caber no retangulo atual.collidepoint( x, y ) verifica se o ponto esta dentro do retangulo

atual.

colliderect( area ) verifica se a area intercepta o retangulo atual.

contains( area ) verifica se a area esta dentro do retangulo atual.inflate( x, y ) retorna um novo retangulo com as dimensoes do

retangulo atual aumentadas pelos valores passados.

move( x, y ) retorna um novo retangulo com as posicoes doretangulo atual movida pelos valores passados.



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Display

display operacoes essenciais

flip() atualiza o conteudo da tela toda.

get surface() retorna a superfcie que representa a tela.

list modes() lista possveis dimensoes.set caption( titulo ) muda o ttulo da janela.

set mode( tamanho ) configura a tela para o dado tamanho eretorna a superfcie.

toggle fullscreen() coloca a janela em tela cheia.

update( lista retangulos ) atualiza as areas da tela determinadaspor lista_retangulos.




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Display

display cuidados especiais

Toda vez que a janela de um aplicativo PyGame forsobreposta por outra janela, a area ficara negra (suja) ate quea tela seja atualizada. E comum ao fazer testes no promptcobrir a janela e depois nao se ve o resultado da operacao,

neste caso descubra a janela e faca pygame.display.flip().Atualize somente as areas necessarias! Se quiser aumentaro desempenho do seu jogo, atualize a tela somente nas areasque voce modificou. Por exemplo, se voce tem umcomponente em movimento, apague a imagem da posicaoantiga (provavelmente desenhando o pedaco da imagem defundo no local), desenha a imagem na posicao nova e atualizesomente estas duas areas. Esta tecnica e chamada de DirtyRectangles.




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Draw

draw o que e?

O PyGame tem varios recursos para desenhar nas superfcies.

from pygame . draw import line , circle , polygon

tela = pygame . d i s p l a y . g e t _ s u r f a c e ()

line ( tela , ( 255 , 0 , 0 ) , ( 0 , 0 ) , ( 10 , 1 0 ) )circle ( tela , ( 0 , 2 55 , 0 ) , ( 20 , 2 0 ) , 2 0 , 2 )

rect ( tela , ( 0 , 0 , 255 ) , ( 10 , 1 0 , 50 , 50 ) )

p o l y g o n ( tela , ( 2 5 5 , 2 5 5 , 0 ) ,

[ ( 2 0 0 , 2 0 0 ) , ( 2 1 0 , 1 9 0 ) ,

( 2 2 0 , 2 0 0 ) , ( 2 1 0 , 2 1 0 ) ,

( 2 2 0 , 2 2 0 ) , ( 2 0 0 , 2 2 0 ) ] )





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Draw

draw operacoes essenciais

line( superficie, cor, inicio, fim, espessura ) desenha uma linha.

circle( superficie, cor, posicao, raio, espessura ) desenha umcrculo.

rect( superficie, cor, retangulo, espessura ) desenha um retangulo.

polygon( superficie, cor, lista pontos, espessura ) desenha umpolgono.




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Image

image o que e?

O PyGame tem recursos para ler e salvar imagens. Por padrao oformato Bitmap(BMP) e suportado, porem se a bibliotecaSDL Image estiver instalada varios outros formatos serao

suportados, dentre eles PNG, GIF, JPEG.

if pygame . image . g e t _ e x t e n d e d ():

nave = pygame . image . load ( " n a v e . p n g " )

else :

nave = pygame . image . load ( " n a v e . b m p " )

pygame . image . save ( tela , " s c r e e n s h o t . b m p " )




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Image

image operacoes essenciais

load( arquivo ) le a imagem do arquivo.

save( superficie, arquivo ) salva a superfcie em um arquivo.

get extended() retorna verdadeiro se a biblioteca SDL Imageestiver instalada.



El E i i d P G


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Event

event o que e?

Modulo que cuida dos eventos dentro do PyGame. Voce podeutilizar duas tecnicas para trabalhar com eventos:

Usar a fila de eventos. Todo evento causado (movimento domouse, tecla pressionada, ...) geram eventos que vao para a

fila de eventos a qual voce pode consultar e tomar as acoesnecessarias. A vantagem e que nunca se perde um evento, adesvantagem e que pode adicionar latencia na resposta etambem precisa-se manter estados para combinar acoes (ie:duas teclas simultaneamente).

Consultar diretamente os dispositivos. A vantagem e quepode verificar varios estados ao mesmo tempo, porem tem adesvantagem de perder eventos (ie: o usuario solta o botao domouse justamente quando voce verifica o estado).



El t E i i d P G


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Event

event usando fila de eventos

from pygame . locals import *

for event in pygame . event . get ():if event . type == QUIT :

sys . exit ()

elif event . type == KEYDOWN :

print event . key





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Event

event consultando os dispositivos

Nesta tecnica voce deve utilizar o modulo que trata de cadadispositivo e periodicamente chamar a funcao pump() do sistema

de eventos para que seu programa nao trave.from pygame . locals import *

w hi le n ot ( pygame .mouse . g e t _ p r e s s e d ( ) [ 0 ] or \

pygame . key . g e t _ p r e s s e d ()[ K_SPACE ] ):

pygame . event . pump ()





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Event

event operacoes essenciais

poll() retorna o proximo evento na fila. Caso nao exista umevento, sera criado um do tipo NOEVENT.

post( evento ) coloca um evento na fila.

pump() caso nao utilize a a fila de eventos voce deve chamarfrequentemente esta funcao para fazer a manutencaodo programa, caso contrario ele pode travar.

get( tipos evento ) retorna todos os eventos de um certo tipo nafila.

clear() limpa a fila de eventos.

wait() retorna o proximo evento na fila ou espera ate queum novo evento entre, caso ela estiver vazia.





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Font

font o que e?

Modulo para trabalhar com fontes True Type. Ele so estahabilitado caso voce tenha a biblioteca SDL ttf instalada.

tela = pygame . d i s p l a y . s e t _ m o d e ( ( 6 40 , 48 0 ) )

if pygame . font :font = pygame . font . Font ( " f o n t e . t t f " , 12 )

font . s e t _ u n d e r l i n e ( True )

img = font . render ( " O la Mundo " , True ,

( 2 5 5 , 2 5 5 , 0 ) )

tela . blit ( img , ( 0 , 0 ) )pygame . d i s p l a y . flip ()





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Font

font operacoes essenciais

Estas sao as operacoes do sub-modulo:

get fonts() retorna a lista de fontes disponveis no sistema.

match font( nome ) retorna o caminho para uma fonte que tenha

o nome requerido.get default font() retorna o nome do arquivo da fonte padrao do

sistema.

Font( arquivo, tamanho ) cria uma nova instancia de fonte a

partir de um arquivo.SysFont( nome, tamanho ) cria uma nova instancia de fonte a

partir de uma fonte instalada no sistema.





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y

Font

font.Font operacoes essenciais

Estas sao as operacoes da classe Font:

render( texto, antialias, cor frente, cor fundo ) retorna umasuperfcie com o texto desenhado.

size( texto ) calcula qual sera o tamanho da superfcie necessariapara desenha o texto.

set italic( opcao ) habilita ou desabilita o texto em italico.

set bold( opcao ) habilita ou desabilita o texto em negrito.

set underline( opcao ) habilita ou desabilita sublinhar o texto.





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y

Transform

transform o que e?

Transform e um modulo para auxiliar modificar superfcies, ele temoperacoes para rotacionar, espelhar, modificar o tamanho e cortarsuperfcies.

img = pygame . image . load ( " m i n h a _ i m a g e m . p n g " )from pygame . t r a n s f o r m import flip , scale , rotate

p o n t a _ c a b e c a = flip ( img , False , True )

i n c l i n a d a = rotate ( img , 45 )

n o v o _ t a m = img . g e t _ r e c t (). inflate ( 5 , 5 )a u m e n t a d a = scale ( img , n o v o _ t a m . size )





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Transform

transform operacoes essenciais

flip( superficie, x, y ) espelha a imagem horizontal e verticalmente,

dependendo se x e y forem verdadeiros ou falsos.

rotate( superficie, angulo ) rotaciona a imagem

scale( superficie, tamanho ) aumenta ou diminui uma imagem.





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Mixer

mixer o que e?

Modulo para trabalhar com sons e canais de reproducao. Porpadrao existem 8 canais para reproducao simultanea.


musica = pygame .mixer . Sound ( " m u s i c a _ f u n d o . w a v " )

efeito = pygame .mixer . Sound ( " e f e i t o . w a v " )aviso = pygame .mixer . Sound ( " a v i s o . w a v " )

musica . play ( -1 )

while True :

for e in pygame . event . get ( [ KEYDOWN ] ):

if e . key == K_SPACE :

efeito . play ()elif e . key == K _ E S C A P E :

musica . f a d e o u t ( 1 5 0 0 )

aviso . play ()





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Mixer

mixer operacoes essenciais

Sound( arquivo ) cria uma nova instancia de objeto de som.

fadeout( tempo ) demora o tempo requerido para deixar todos os

canais mudos, o volume vai abaixando gradualmente.pause() para temporariamente a reproducao de todos os

canais.

stop() para a reproducao de todos os canais.

unpause() restaura a reproducao dos canais parados.





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Mixer

mixer.Sound operacoes essenciais

Estas sao as operacoes essenciais da classe Sound:

fadeout( tempo ) demora o tempo requerido para deixar o canalque reproduz este som mudo, o volume vai abaixando

gradualmente.get length() retorna quantos segundos tem este som.

get volume() retorna o valor da altura do som.

play( repeticoes ) inicia a reproducao do som.

set volume( valor ) configura a altura do som, de 0,0 a 1,0.

stop() para a reproducao do som.





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Clock

Clock o que e?

Classe para trabalhar com tempo, atrasar a execucao (econsequentemente limitar os quadros por segundo) e tambemobter tempo entre os quadros.

clock = pygame . time . Clock ()FPS = 60

while True :

clock . tick ( FPS )

print " Q u ad ro s p or s eg un do : " , clock . get_fps ()

A operacao mais usada e tick( atraso ) que serve para manteruma taxa de quadros por segundo.



Sprite e Grupos


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sprite O que e?

Sprite e uma imagem bi-dimensional que faz parte de uma cenamaior, isto e, os componentes que aparecem no jogo.O PyGame traz um modulo com varios utilitarios para trabalhar

com Sprites e tornar o desenvolvimento muito mais facil. Asclasses basicas sao:

Sprite deve ser herdada pelos componentes do seu jogo.

Group serve para agrupar Sprites, existem especializacoes

desta classe para ajudar com tarefas rotineiras.



Sprite e Grupos

S i


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Sprite

sprite.Sprite o que e?

Sprite e a classe basica que deve ser especializada pelos

componentes do seu jogo. Ela implementa metodos necessariospelas classes de grupo e mantem a lista de grupos a qual pertence.Um Sprite so e considerado vivo se esta dentro de um grupo.


Programacao de Jogos em PythonSprite e Grupos

S it


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Sprite

sprite.Sprite operacoes essenciais

add( lista grupos ) adiciona o Sprite a lista de grupos

alive() retorna verdadeiro se esta vivo, isto e, dentro dealgum grupo

groups() retorna a lista de grupos em que este Sprite esta.

kill() remove o Sprite de todos os grupos

remove( lista grupos ) remove o Sprite da lista de grupos.

update() funcao que nao faz nada, deve ser modificada pelasclasses especializadas para atualizar o sprite(movimentar, modificar a imagem, ...).



Group


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Group

sprite.Group o que e?

Group e a classe basica que contem sprites, existem variasespecializacoes:

GroupSingle mantem apenas o ultimo sprite adicionado.

RenderUpdates implementa o metodo draw( superficie ) quedesenha todos os sprites do grupo na superfcie eretorna a lista de areas modificadas, entao podemosutilizar a tecnica de Dirty Rectangles apenas fazendo:pygame.display.update( meugrupo.draw( tela ) ).

OrderedUpdates especializacao de RenderUpdates, mas faz asatualizacoes na ordem em que os sprites foramadicionados.



Group


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Group

sprite.Group operacoes essenciais

add( lista sprites ) adiciona a lista de Sprites ao grupo.

clear( superfice, fundo ) limpa a superfcie, para isto copia ospedacos que foram sujos anteriormente do fundo.

empty() remove todos os Sprites do grupo.

has( sprite ) verifica se o Sprite esta no grupo.

remove( lista sprites ) remove a lista de Sprites do grupo.

sprites() retorna os Sprites contidos neste grupo.

update( *args ) chama update( *args ) em todos os Sprites dogrupo.



Group


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Group

Exemplo: Movimentando uma Bola

#! / u s r / b i n / en v p y th o n

from copy import copy

import pygame


from pygame . sprite import Sprite , R e n d e r U p d a t e s



Group


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Group

class Bola ( Sprite ):

def _ _ i n i t _ _ ( self , pos , * grupos ):

Sprite . _ _ i n i t _ _ ( self , * grupos )self . rect = Rect ( 0 , 0 , 1 0 0 , 1 0 0 )

self . rect . center = pos

# C r i a imagem r = self . rect

self . image = pygame . Surface ( r . size )

self . image . s e t _ c o l o r k e y ( ( 0 , 0 , 0 ) )

self . image . fill ( ( 0 , 0 , 0 ) )

pygame . draw . circle ( self . image ,

( 2 5 5 , 2 5 5 , 2 5 5 ) ,

( r . width / 2 ,

r . height / 2 ) ,r . width / 2 )

# i n i t ( )def move ( self , x , y ):

self . rect .move_ip ( x , y )

# m o v e ( ) Gustavo Sverzut Barbieri Programacao de Jogos em Python


Group


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p

# C o n f i g u r a c o e s i n i c i a i spygame . init ()

tela = pygame . d i s p l a y . s e t _ m o d e ( ( 6 40 , 48 0 ) )

grupo = R e n d e r U p d a t e s ()

bola = Bola ( ( 0 , 0 ) , grupo )

clock = pygame . time . Clock ()

fundo = pygame . S u r f a c e ( tela . g e t _ s i z e () )

fundo . fill ( ( 0 , 0 , 255 ) )

tela . blit ( fundo , ( 0 , 0 ) )


key = { K_UP : False , K_DOWN : False ,

K_LEFT : False , K_RIGHT : False }



Group


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p

# L a co p r i n c i p a l while True :

clock . tick ( 2 4 )# T ra t a e v e n t o sfor e in pygame . event . get ( [ KEYUP , KEYDOWN ] ):

valor = ( e . type == KEYDOWN )

if e . key == K _ E S C A P E :

raise SystemExit , " F i m . "

elif e . key in key . keys ():

key [ e . key ] = valor

# Movimenta a b o l a de a co rd o com a s t e c l a sif key [ K_UP ]: bola .move ( 0 , -10 )

if key [ K_DOWN ]: bola .move ( 0 , 10 )

if key [ K_LEFT ]: bola .move ( -10 , 0 )if key [ K _ R I G H T ]: bola .move ( 10 , 0 )

grupo . clear ( tela , fundo )

pygame . d i s p l a y . update ( grupo . draw ( tela ) )



Group


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Detectando colisoesUm dos recursos mais utilizados no desenvolvimento de jogos edetectar colisoes e o PyGame torna esta tarefa facil com asfuncoes:

spritecollide( sprite, grupo, mate ) detecta a colisao do Sprite comos elementos do grupo. Caso mate for verdadeira

executa o metodo kill() dos sprites que colidiram.Esta funcao retorna uma lista com os elementosafetados.

groupcollide( grupo1, grupo2, mate1, mate2 ) detecta a colisaodos Sprites do grupo1 contra os do grupo2 e executa

o metodo kill() nos elementos baseado nos valoresdos parametros mate1 e mate2. Esta funcao retornaum dicionario no qual as chaves sao elementos dogrupo1 e os valores sao listas de elementos do grupo2com os quais eles colidiram.


Programacao de Jogos em PythonReferencias e Materiais de Apoio

Tutorial e Exemplos


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Tutorial e Exemplos

Em http://www.gustavobarbieri.com.br/jogos/existem alguns codigos de jogos simples porem funcionais que

podem ser utilizados como base de novos projetos.O tutorial passo a passo de como planejar e construir um jogopode ser encontrado em:http://www.gustavobarbieri.com.br/jogos/jogo/doc/.Ele aborda como separar os elementos do jogo e com isso

conseguir uma plataforma facil de manter e extender.



Referencias
http://www.gustavobarbieri.com.br/jogos/http://www.gustavobarbieri.com.br/jogos/jogo/doc/http://www.gustavobarbieri.com.br/jogos/jogo/doc/http://www.gustavobarbieri.com.br/jogos/http://find/http://goback/


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Referencias

Python: http://www.python.org/

PyGame: http://www.pygame.org/

A Newbie Guide to pygame:

http://www.pygame.org/docs/tut/newbieguide.htmlIntroducao ao Pygame:http://www.pygame.org/docs/tut/intro/intro.html

Dicas de Performance para Python: http://www.python.org/moin/PythonSpeed/PerformanceTips

Introducao ao Modulo Sprite do PyGame:http://www.pygame.org/docs/tut/SpriteIntro.html



Contato
http://www.python.org/http://www.pygame.org/http://www.pygame.org/docs/tut/newbieguide.htmlhttp://www.pygame.org/docs/tut/intro/intro.htmlhttp://www.python.org/moin/PythonSpeed/PerformanceTipshttp://www.python.org/moin/PythonSpeed/PerformanceTipshttp://www.pygame.org/docs/tut/SpriteIntro.htmlhttp://www.pygame.org/docs/tut/SpriteIntro.htmlhttp://www.python.org/moin/PythonSpeed/PerformanceTipshttp://www.python.org/moin/PythonSpeed/PerformanceTipshttp://www.pygame.org/docs/tut/intro/intro.htmlhttp://www.pygame.org/docs/tut/newbieguide.htmlhttp://www.pygame.org/http://www.python.org/http://find/http://goback/


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Contato

Gustavo Sverzut Barbieri

Email: [email protected]

Website: http://www.gustavobarbieri.com.brICQ: 17249123

MSN: [email protected]: [email protected]

Obtenha esta palestra em:http://palestras.gustavobarbieri.com.br/pygame/

mailto:[email protected]://www.gustavobarbieri.com.br/http://palestras.gustavobarbieri.com.br/pygame/http://palestras.gustavobarbieri.com.br/pygame/http://www.gustavobarbieri.com.br/mailto:[email protected]://find/http://goback/

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