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このプロジェクトでは、Pygameライブラリを使って簡単なフラッピーバードゲームを作成するコードを、管理可能なステップに分解します。これらのステップに従うことで、ゲームを徐々に構築する方法を学ぶことができます。各ステップには、簡単な説明、コードブロック、およびコメントが含まれており、ゲームの理解と実装を支援します。始めましょう！
このプロジェクトでは、以下を学びます。
このプロジェクトを完了すると、以下のことができるようになります。
まず、フラッピーバードゲーム用のプロジェクトファイルを作成します。
cd ~/project
touch flappy.py
sudo pip install pygameこのステップでは、基本的なプロジェクト構造をセットアップし、必要なライブラリをインポートします。また、いくつかの定数を定義し、初期のゲームアセットを読み込みます。
from itertools import cycle
import random
import sys
import pygame
from pygame.locals import *
FPS = 30
SCREENWIDTH = 288
SCREENHEIGHT = 512
PIPEGAPSIZE = 100 ## gap between upper and lower part of pipe
BASEY = SCREENHEIGHT * 0.79
## image and hitmask dicts
IMAGES, HITMASKS = {}, {}
## list of all possible players (tuple of 3 positions of flap)
PLAYERS_LIST = (
## red bird
(
"data/sprites/redbird-upflap.png",
"data/sprites/redbird-midflap.png",
"data/sprites/redbird-downflap.png",
),
## blue bird
(
"data/sprites/bluebird-upflap.png",
"data/sprites/bluebird-midflap.png",
"data/sprites/bluebird-downflap.png",
),
## yellow bird
(
"data/sprites/yellowbird-upflap.png",
"data/sprites/yellowbird-midflap.png",
"data/sprites/yellowbird-downflap.png",
),
)
## list of backgrounds
BACKGROUNDS_LIST = (
"data/sprites/background-day.png",
"data/sprites/background-night.png",
)
## list of pipes
PIPES_LIST = (
"data/sprites/pipe-green.png",
"data/sprites/pipe-red.png",
)pygame、ランダム要素生成に random、システム関連関数に sys、キー定数に pygame.locals が含まれます。pygame.init() でPygameを初期化します。FPS、SCREENWIDTH、SCREENHEIGHT、PIPEGAPSIZE、BASEY などの定数を定義して、ゲームのサイズと速度を設定します。IMAGES と HITMASKS) を作成します。このステップでは、フラッピーバードゲームのウェルカム画面のアニメーションを作成します。
def showWelcomeAnimation():
"""Shows welcome screen animation of flappy bird"""
## index of player to blit on screen
playerIndex = 0
playerIndexGen = cycle([0, 1, 2, 1])
## iterator used to change playerIndex after every 5th iteration
loopIter = 0
playerx = int(SCREENWIDTH * 0.2)
playery = int((SCREENHEIGHT - IMAGES["player"][0].get_height()) / 2)
messagex = int((SCREENWIDTH - IMAGES["message"].get_width()) / 2)
messagey = int(SCREENHEIGHT * 0.12)
basex = 0
## amount by which base can maximum shift to left
baseShift = IMAGES["base"].get_width() - IMAGES["background"].get_width()
## player shm for up-down motion on welcome screen
playerShmVals = {"val": 0, "dir": 1}
while True:
for event in pygame.event.get():
if event.type == QUIT or (event.type == KEYDOWN and event.key == K_ESCAPE):
pygame.quit()
sys.exit()
if event.type == KEYDOWN and (event.key == K_SPACE or event.key == K_UP):
## make first flap sound and return values for mainGame
return {
"playery": playery + playerShmVals["val"],
"basex": basex,
"playerIndexGen": playerIndexGen,
}
## adjust playery, playerIndex, basex
if (loopIter + 1) % 5 == 0:
playerIndex = next(playerIndexGen)
loopIter = (loopIter + 1) % 30
basex = -((-basex + 4) % baseShift)
playerShm(playerShmVals)
## draw sprites
SCREEN.blit(IMAGES["background"], (0, 0))
SCREEN.blit(
IMAGES["player"][playerIndex], (playerx, playery + playerShmVals["val"])
)
SCREEN.blit(IMAGES["message"], (messagex, messagey))
SCREEN.blit(IMAGES["base"], (basex, BASEY))
pygame.display.update()
FPSCLOCK.tick(FPS)showWelcomeAnimation 関数を定義します。pygame.display.update() 関数を使用して表示を更新し、FPSCLOCK.tick(FPS) がフレームレートを制御します。このステップでは、フラッピーバードのメインゲームロジックを実装します。
def mainGame(movementInfo):
score = playerIndex = loopIter = 0
playerIndexGen = movementInfo["playerIndexGen"]
playerx, playery = int(SCREENWIDTH * 0.2), movementInfo["playery"]
basex = movementInfo["basex"]
baseShift = IMAGES["base"].get_width() - IMAGES["background"].get_width()
## get 2 new pipes to add to upperPipes lowerPipes list
newPipe1 = getRandomPipe()
newPipe2 = getRandomPipe()
## list of upper pipes
upperPipes = [
{"x": SCREENWIDTH + 200, "y": newPipe1[0]["y"]},
{"x": SCREENWIDTH + 200 + (SCREENWIDTH / 2), "y": newPipe2[0]["y"]},
]
## list of lowerpipe
lowerPipes = [
{"x": SCREENWIDTH + 200, "y": newPipe1[1]["y"]},
{"x": SCREENWIDTH + 200 + (SCREENWIDTH / 2), "y": newPipe2[1]["y"]},
]
dt = FPSCLOCK.tick(FPS) / 1000
pipeVelX = -128 * dt
## player velocity, max velocity, downward acceleration, acceleration on flap
playerVelY = -9 ## player's velocity along Y, default same as playerFlapped
playerMaxVelY = 10 ## max vel along Y, max descend speed
playerMinVelY = -8 ## min vel along Y, max ascend speed
playerAccY = 1 ## players downward acceleration
playerRot = 45 ## player's rotation
playerVelRot = 3 ## angular speed
playerRotThr = 20 ## rotation threshold
playerFlapAcc = -9 ## players speed on flapping
playerFlapped = False ## True when player flaps
while True:
for event in pygame.event.get():
if event.type == QUIT or (event.type == KEYDOWN and event.key == K_ESCAPE):
pygame.quit()
sys.exit()
if event.type == KEYDOWN and (event.key == K_SPACE or event.key == K_UP):
if playery > -2 * IMAGES["player"][0].get_height():
playerVelY = playerFlapAcc
playerFlapped = True
## check for crash here
crashTest = checkCrash(
{"x": playerx, "y": playery, "index": playerIndex}, upperPipes, lowerPipes
)
if crashTest[0]:
return {
"y": playery,
"groundCrash": crashTest[1],
"basex": basex,
"upperPipes": upperPipes,
"lowerPipes": lowerPipes,
"score": score,
"playerVelY": playerVelY,
"playerRot": playerRot,
}
## check for score
playerMidPos = playerx + IMAGES["player"][0].get_width() / 2
for pipe in upperPipes:
pipeMidPos = pipe["x"] + IMAGES["pipe"][0].get_width() / 2
if pipeMidPos <= playerMidPos < pipeMidPos + 4:
score += 1
## playerIndex basex change
if (loopIter + 1) % 3 == 0:
playerIndex = next(playerIndexGen)
loopIter = (loopIter + 1) % 30
basex = -((-basex + 100) % baseShift)
## rotate the player
if playerRot > -90:
playerRot -= playerVelRot
## player's movement
if playerVelY < playerMaxVelY and not playerFlapped:
playerVelY += playerAccY
if playerFlapped:
playerFlapped = False
## more rotation to cover the threshold (calculated in visible rotation)
playerRot = 45
playerHeight = IMAGES["player"][playerIndex].get_height()
playery += min(playerVelY, BASEY - playery - playerHeight)
## move pipes to left
for uPipe, lPipe in zip(upperPipes, lowerPipes):
uPipe["x"] += pipeVelX
lPipe["x"] += pipeVelX
## add new pipe when first pipe is about to touch left of screen
if 3 > len(upperPipes) > 0 and 0 < upperPipes[0]["x"] < 5:
newPipe = getRandomPipe()
upperPipes.append(newPipe[0])
lowerPipes.append(newPipe[1])
## remove first pipe if its out of the screen
if len(upperPipes) > 0 and upperPipes[0]["x"] < -IMAGES["pipe"][0].get_width():
upperPipes.pop(0)
lowerPipes.pop(0)
## draw sprites
SCREEN.blit(IMAGES["background"], (0, 0))
for uPipe, lPipe in zip(upperPipes, lowerPipes):
SCREEN.blit(IMAGES["pipe"][0], (uPipe["x"], uPipe["y"]))
SCREEN.blit(IMAGES["pipe"][1], (lPipe["x"], lPipe["y"]))
SCREEN.blit(IMAGES["base"], (basex, BASEY))
## print score so player overlaps the score
showScore(score)
## Player rotation has a threshold
visibleRot = playerRotThr
if playerRot <= playerRotThr:
visibleRot = playerRot
playerSurface = pygame.transform.rotate(
IMAGES["player"][playerIndex], visibleRot
)
SCREEN.blit(playerSurface, (playerx, playery))
pygame.display.update()
FPSCLOCK.tick(FPS)mainGame 関数を定義します。このステップでは、プレイヤーが負けたときに表示されるゲームオーバー画面を作成します。
def showGameOverScreen(crashInfo):
"""crashes the player down and shows gameover image"""
score = crashInfo["score"]
playerx = SCREENWIDTH * 0.2
playery = crashInfo["y"]
playerHeight = IMAGES["player"][0].get_height()
playerVelY = crashInfo["playerVelY"]
playerAccY = 2
playerRot = crashInfo["playerRot"]
playerVelRot = 7
basex = crashInfo["basex"]
upperPipes, lowerPipes = crashInfo["upperPipes"], crashInfo["lowerPipes"]
while True:
for event in pygame.event.get():
if event.type == QUIT or (event.type == KEYDOWN and event.key == K_ESCAPE):
pygame.quit()
sys.exit()
if event.type == KEYDOWN and (event.key == K_SPACE or event.key == K_UP):
if playery + playerHeight >= BASEY - 1:
return
## player y shift
if playery + playerHeight < BASEY - 1:
playery += min(playerVelY, BASEY - playery - playerHeight)
## player velocity change
if playerVelY < 15:
playerVelY += playerAccY
## rotate only when it's a pipe crash
if not crashInfo["groundCrash"]:
if playerRot > -90:
playerRot -= playerVelRot
## draw sprites
SCREEN.blit(IMAGES["background"], (0, 0))
for uPipe, lPipe in zip(upperPipes, lowerPipes):
SCREEN.blit(IMAGES["pipe"][0], (uPipe["x"], uPipe["y"]))
SCREEN.blit(IMAGES["pipe"][1], (lPipe["x"], lPipe["y"]))
SCREEN.blit(IMAGES["base"], (basex, BASEY))
showScore(score)
playerSurface = pygame.transform.rotate(IMAGES["player"][1], playerRot)
SCREEN.blit(playerSurface, (playerx, playery))
SCREEN.blit(IMAGES["gameover"], (50, 180))
FPSCLOCK.tick(FPS)
pygame.display.update()showGameOverScreen 関数は、プレイヤーが負けたときにゲームオーバー画面を表示します。このステップでは、ゲームで使用されるヘルパー関数を定義します。
def playerShm(playerShm):
"""oscillates the value of playerShm['val'] between 8 and -8"""
if abs(playerShm["val"]) == 8:
playerShm["dir"] *= -1
if playerShm["dir"] == 1:
playerShm["val"] += 1
else:
playerShm["val"] -= 1
def getRandomPipe():
"""returns a randomly generated pipe"""
## y of gap between upper and lower pipe
gapY = random.randrange(0, int(BASEY * 0.6 - PIPEGAPSIZE))
gapY += int(BASEY * 0.2)
pipeHeight = IMAGES["pipe"][0].get_height()
pipeX = SCREENWIDTH + 10
return [
{"x": pipeX, "y": gapY - pipeHeight}, ## upper pipe
{"x": pipeX, "y": gapY + PIPEGAPSIZE}, ## lower pipe
]
def showScore(score):
"""displays score in center of screen"""
scoreDigits = [int(x) for x in list(str(score))]
totalWidth = 0 ## total width of all numbers to be printed
for digit in scoreDigits:
totalWidth += IMAGES["numbers"][digit].get_width()
Xoffset = (SCREENWIDTH - totalWidth) / 2
for digit in scoreDigits:
SCREEN.blit(IMAGES["numbers"][digit], (Xoffset, SCREENHEIGHT * 0.1))
Xoffset += IMAGES["numbers"][digit].get_width()
def checkCrash(player, upperPipes, lowerPipes):
"""returns True if player collides with base or pipes."""
pi = player["index"]
player["w"] = IMAGES["player"][0].get_width()
player["h"] = IMAGES["player"][0].get_height()
## if player crashes into ground
if player["y"] + player["h"] >= BASEY - 1:
return [True, True]
else:
playerRect = pygame.Rect(player["x"], player["y"], player["w"], player["h"])
pipeW = IMAGES["pipe"][0].get_width()
pipeH = IMAGES["pipe"][0].get_height()
for uPipe, lPipe in zip(upperPipes, lowerPipes):
## upper and lower pipe rects
uPipeRect = pygame.Rect(uPipe["x"], uPipe["y"], pipeW, pipeH)
lPipeRect = pygame.Rect(lPipe["x"], lPipe["y"], pipeW, pipeH)
## player and upper/lower pipe hitmasks
pHitMask = HITMASKS["player"][pi]
uHitmask = HITMASKS["pipe"][0]
lHitmask = HITMASKS["pipe"][1]
## if bird collided with upipe or lpipe
uCollide = pixelCollision(playerRect, uPipeRect, pHitMask, uHitmask)
lCollide = pixelCollision(playerRect, lPipeRect, pHitMask, lHitmask)
if uCollide or lCollide:
return [True, False]
return [False, False]
def pixelCollision(rect1, rect2, hitmask1, hitmask2):
"""Checks if two objects collide and not just their rects"""
rect = rect1.clip(rect2)
if rect.width == 0 or rect.height == 0:
return False
x1, y1 = rect.x - rect1.x, rect.y - rect1.y
x2, y2 = rect.x - rect2.x, rect.y - rect2.y
for x in range(rect.width):
for y in range(rect.height):
if hitmask1[x1 + x][y1 + y] and hitmask2[x2 + x][y2 + y]:
return True
return False
def getHitmask(image):
"""returns a hitmask using an image's alpha."""
mask = []
for x in range(image.get_width()):
mask.append([])
for y in range(image.get_height()):
mask[x].append(bool(image.get_at((x, y))[3]))
return maskplayerShm 関数は、playerShm["val"] の値を8と-8の間で振動させます。これは、ウェルカム画面で鳥を上下に動かすために使用されます。getRandomPipe 関数は、ランダムに生成されたパイプを返します。上下のパイプ間にランダムな隙間を生成します。showScore 関数は、画面の中央にスコアを表示します。IMAGES["numbers"] リストを使用してスコアを表示します。checkCrash 関数は、プレイヤーが地面またはパイプと衝突した場合に True を返します。衝突をチェックするために pixelCollision 関数を使用します。pixelCollision 関数は、2つのオブジェクトが衝突するかどうかをチェックし、単にそれらの矩形だけでなく、それらのヒットマスクもチェックします。プレイヤーとパイプのヒットマスクを取得するために getHitmask 関数を使用します。getHitmask 関数は、画像のアルファ値を使用してヒットマスクを返します。画像の各ピクセルのアルファ値を取得するために image.get_at 関数を使用します。このステップでは、ゲームを初期化し、ゲームループを開始するメイン関数を定義します。
def main():
global SCREEN, FPSCLOCK
pygame.init()
FPSCLOCK = pygame.time.Clock()
SCREEN = pygame.display.set_mode((SCREENWIDTH, SCREENHEIGHT))
pygame.display.set_caption("Flappy Bird")
## numbers sprites for score display
IMAGES["numbers"] = (
pygame.image.load("data/sprites/0.png").convert_alpha(),
pygame.image.load("data/sprites/1.png").convert_alpha(),
pygame.image.load("data/sprites/2.png").convert_alpha(),
pygame.image.load("data/sprites/3.png").convert_alpha(),
pygame.image.load("data/sprites/4.png").convert_alpha(),
pygame.image.load("data/sprites/5.png").convert_alpha(),
pygame.image.load("data/sprites/6.png").convert_alpha(),
pygame.image.load("data/sprites/7.png").convert_alpha(),
pygame.image.load("data/sprites/8.png").convert_alpha(),
pygame.image.load("data/sprites/9.png").convert_alpha(),
)
## game over sprite
IMAGES["gameover"] = pygame.image.load("data/sprites/gameover.png").convert_alpha()
## message sprite for welcome screen
IMAGES["message"] = pygame.image.load("data/sprites/message.png").convert_alpha()
## base (ground) sprite
IMAGES["base"] = pygame.image.load("data/sprites/base.png").convert_alpha()
while True:
## select random background sprites
randBg = random.randint(0, len(BACKGROUNDS_LIST) - 1)
IMAGES["background"] = pygame.image.load(BACKGROUNDS_LIST[randBg]).convert()
## select random player sprites
randPlayer = random.randint(0, len(PLAYERS_LIST) - 1)
IMAGES["player"] = (
pygame.image.load(PLAYERS_LIST[randPlayer][0]).convert_alpha(),
pygame.image.load(PLAYERS_LIST[randPlayer][1]).convert_alpha(),
pygame.image.load(PLAYERS_LIST[randPlayer][2]).convert_alpha(),
)
## select random pipe sprites
pipeindex = random.randint(0, len(PIPES_LIST) - 1)
IMAGES["pipe"] = (
pygame.transform.flip(
pygame.image.load(PIPES_LIST[pipeindex]).convert_alpha(), False, True
),
pygame.image.load(PIPES_LIST[pipeindex]).convert_alpha(),
)
## hitmask for pipes
HITMASKS["pipe"] = (
getHitmask(IMAGES["pipe"][0]),
getHitmask(IMAGES["pipe"][1]),
)
## hitmask for player
HITMASKS["player"] = (
getHitmask(IMAGES["player"][0]),
getHitmask(IMAGES["player"][1]),
getHitmask(IMAGES["player"][2]),
)
movementInfo = showWelcomeAnimation()
crashInfo = mainGame(movementInfo)
showGameOverScreen(crashInfo)main 関数は、ゲームを初期化し、表示を設定し、ゲームループを開始します。このステップでは、フラッピーバードゲームを実行します。
if __name__ == "__main__":
main()__name__ == "__main__" の条件は、現在のモジュールが自身で実行されているか、別のモジュールによってインポートされているかをチェックします。main 関数が呼び出されます。すべてのステップを完了したら、次のコマンドを使用してフラッピーバードゲームを実行できます。
cd ~/project
python flappy.pyこのプロジェクトでは、フラッピーバードゲームのコードを複数のステップに分割し、各ステップについて説明を提供しました。基本的なゲーム構造を作成し、プレイヤー入力を処理し、ゲーム状態を更新し、衝突をチェックし、ゲーム画面を表示する方法を学びました。これで、提供されたコードを使用してフラッピーバードゲームを実行して遊ぶことができます。ゲーム開発の旅を楽しんでください！
