Lekce 3 - Pygame - Pong - Příprava

V minulé lekci, Pygame - Kreslení a pohyb, jsme probrali herní cyklus, kreslení základních tvarů a ukázali si, jak objekty pohybovat.

Těžko bychom si pro náš první projekt mohli vybrat lepší hru, než legendární Pong:

Plánujeme hru

Začít programovat cokoliv, než víme, co přesně chceme, není úplně dobrý nápad. Proto, než začneme, bylo by dobré si chvíli sednout, připravit si šálek kávy či čaje a promyslet, co je naším cílem. Odborně se této fázi procesu vývoje software říká analýza.

Po vysoce osvěžujícím šálku teplého nápoje a chvíli přemýšlení můžeme dojít k následujícím požadavkům:

• na obrazovce budou nalevo a napravo obdélníky, které reprezentují hráče
• hráči se mohou pohybovat nahoru a dolů
• mezi nimi bude létat čtverec, představující míč
• míč bude postupem času zrychlovat
• pokud míč narazí do vrchní či spodní části obrazovky nebo hráče, odrazí se
• pokud míč narazí do levé nebo pravé části obrazovky, přičte bod protilehlému hráči
• skóre se zobrazuje nahoře uprostřed obrazovky
• (nastavitelné) druhý hráč může být ovládán počítačem

Stavy hry

Když tedy již zhruba tušíme, jak bude naše hra vypadat, nejspíše jsme došli k závěru, že naše hra bude mít celkem tři stavy:

1. Začátek hry, výběr, jestli chceme hrát s druhým hráčem, nebo proti počítači
2. Začátek kola, hra je pozastavena, aby se měli hráči čas nachystat
3. Samotná hra, která je ukončena až chybou jednoho z hráčů

Zároveň by také nebylo špatné, kdyby naše hra běžela pokaždé se stejným poměrem stran, nezávisle na velikosti obrazovky uživatele.

Co je pro nás nového?

Určitě jste si všimli, že pár věcí jsme se ještě neučili. Jedná se převážně o tato témata.

Kreslení textu

Pokud si chceme na obrazovku vykreslit text, musíme si nejdříve vytvořit písmo.

Systémové písmo

Pokud chceme použít systémové písmo, použijeme:

font = pygame.font.SysFont(font_name, size)

, kde font_name je jméno nainstalovaného písma a size je poté velikost v pixelech.

Seznam všech dostupných systémových písem získáme pomocí pygame.font.get_fonts().

Vlastní písmo

Pokud nechceme použít nějaké již nainstalované písmo, ale místo toho raději nějaké vlastní písmo, které sami přibalíme k našemu programu, nahrajeme jej pomocí:

font = pygame.font.Font(path, size)

Parametr size zůstává stejný, ale místo jména systémového písma nyní vkládáme cestu k .ttf souboru s naším písmem. Pokud jako path vložíme None, použije se výchozí písmo.

Vykreslení písma

Jakmile máme takto vytvořené písmo, vyrenderujeme jej pomocí:

text = font.render(txt, True, color)

, kde txt je string, který chceme vyrenderovat; True je parametr pro antialiasing, který zaoblí rohy písma (což je obecně žádoucí) a color je barva písma.

Nyní bychom měli v proměnné text uložený povrch, který nám ještě zbývá vykreslit na obrazovku. Takže pokud bychom chtěli vykreslit červený text na pozici (10, 10), mohl by náš kód vypadat nějak takto:

font = pygame.font.Font('myfont.ttf', 30) # nahraje písmo uložené v souboru myfont.ttf
text = font.render("Cerveny text", True, (255, 0, 0))
screen.blit(text, (10, 10))

Zachování velikosti při libovolné velikosti obrazovky

Doteď jsme si vždy vytvořili proměnnou screen = pygame.display.set_mode(...). Takto jsme museli nastavit pevné rozměry, nebo zjišťovat rozměry při vykreslení na celou obrazovku. Mnohem snadnější přístup by ale byl, pokud bychom mohli vykreslovat pouze pro jedno rozlišení a pak celou obrazovku automaticky převést na jiné. Tohoto efektu můžeme dosáhnout následovně:

# povrch screen bude mít rozlišení, na které cílíme
screen = pygame.Surface((1920, 1080))
# displej bude mít libovolné rozlišení (např. fullscreen)
display = pygame.display.set_mode((0, 0))
# klasicky kreslíme vše na screen
pygame.draw.rect(screen, (255, 255, 255), pygame.Rect((10, 10), (100, 100)))
# ale v závěru kreslící funkce převedeme celý screen na velikost displeje
pygame.transform.scale(screen, display.get_size(), display)
# a zobrazíme provedené změny na monitoru
pygame.display.flip()

Pohybování obdélníky

Pro kreslení obdélníků jsme zadali souřadnice x a y, čímž jsme v každém cyklu vytvořili nový obdélník na nové pozici. Samotný obdélník v pygame je ale mnohem mocnější. Pro začátek nám bude stačit znát funkci rect.move_ip(dx, dy), která posune obdélníkem o dx pixelů doprava a o dy pixelů dolů. Existuje také funkce rect.move(dx, dy), která ale místo posunutí původního obdélníku vrátí nový obdélník s posunutím.

Kolize obdélníků

Obdélníky v pygame se za nás také postarají o zjištění kolizí, tedy zda se střetávají s nějakým jiným objektem. Hlavní funkce, které by nás mohly zajímat, jsou:

• rect.collidepoint((x, y)) - vrací True, pokud se bod (x, y) nachází uvnitř obdélníku
• rect.colliderect(rect2) - vrací True, pokud mají dva obdélníky průnik
• rect.collidelist(lst) - vrací True, pokud alespoň jeden z obdélníků uvnitř seznamu má průnik s hlavním
• rect.collidelistall(lst) - vrací True, pokud všechny z obdélníků uvnitř seznamu mají průnik s hlavním

Matematika

Velká část herního vývoje se bez použití matematiky neobejde. Vezměme si například balón. Ten v naší hře létá pod určitým úhlem a může se odrážet, přičemž úhel odrazu se rovná úhlu dopadu. Abychom byli schopni něco takového vytvořit, potřebujeme znát alespoň základní goniometrické funkce, jednotkovou kružnici a mít povědomí o převodu mezi jednotkami stupňů a radiány.

Jak vidíme, vždy je nejdříve nutné se podívat, co budeme v našem plánovaném programu potřebovat. Pokud vám tato lekce připadala trochu sušší, tak se nebojte, příští lekce bude především o praxi.

V příští lekci, Pygame - Pong - Prostředí a herní objekty, si do hry Pong přidáme hráče, míč a nastavíme herní cyklus.