一晃自己用python写小游戏也有段时间了,自娱自乐之余,也对这些模块如数家珍下,仅做一家之言供后来者参考吧。
首先是范畴问题,python适合写什么游戏呢?
简言之,python适合写一些2D的小游戏。比如贪吃蛇啊,超级玛丽,FC或者90年代街机之类的游戏,写这些游戏的难度,对Python爱好者来说都是no problem的。当然大神级别的尝尝3D也是可以滴,比如惊艳的fogleman/Minecraft。其实大神就是一层窗户纸加上多年的修行,如果对Ctypes,OpenGL了然于胸,那任督二脉已然打通了,随便摆个架势就能被人当成老司机。不过我实在不建议这样炫技,毕竟python玩3D还是 toooooooooooooo slow了点。
然后,用什么模块来写游戏呢?
好吧,这可能只有我这种,天秤座且带着选择困难症的人,才会有这种疑问,用嘛玩意来写呢?单机游戏,pygame or pyglet,手机游戏,kivy(虽然不完美,但也没有别的选择了)。
开始进入正题,首先是pygame。
在我眼里,pygame是Python写游戏的第一选择,为什么这么说涅,LMGTFY?在pygame官网里也有自嘲自夸的
我先来段代码吧,一起来看看pygame怎么样。简单点,就在屏幕显示个‘hello pygame’。
import pygame as pg
from label import Label
class Game(object):
def __init__(self,width,height):
self.screen_width = width
self.screen_height = height
self.screen = pg.display.set_mode((self.screen_width,self.screen_height))
self.done = False
self.clock = pg.time.Clock()
self.fps = 60.0
self.labels = pg.sprite.Group()
self.label = Label('hello pygame',
{'center':(self.screen_width/2,self.screen_height/2)},
self.labels,
font_size = 100)
def event_loop(self):
for event in pg.event.get():
if event.type == pg.QUIT:
self.done = True
if event.type == pg.KEYDOWN:
if event.key == pg.K_ESCAPE:
self.done = True
def draw(self):
self.labels.draw(self.screen)
def update(self,dt):
pass
def run(self):
dt = self.clock.tick(self.fps)
while not self.done:
self.event_loop()
self.update(dt)
self.draw()
pg.display.update()
if __name__ == '__main__':
pg.init()
game = Game(800,600)
game.run()
pg.quit()
if no time to check the code:
就跳过以下段落
else:
我简单啰嗦一下。看def run这里。在游戏运行时,循环里包括三块,event_loop,update和draw,这也是游戏组成的几个部分。
首先event_loop是获取玩家输入的,比如通过WSAD控制角色移动,代码里实现的是玩家点叉退出和按Esc键退出。
其次update处理游戏逻辑,比如角色和boss距离在100px时boss发起攻击。代码里pass,因为只是一个label显示,如果让label变成blinker,一闪一闪的。就可以在update里面调用label.update方法,然后就ok了。
最后是draw和display.update。就是显示在屏幕上咯,经过逻辑计算后,角色和boss的位置在屏幕上显示。代码里就把label在屏幕上显示出来了。
经过这个过程后,玩家再次输入,控制角色开始新的循环。如果没看懂再回过头再看一遍。
# 其实我感觉代码已经很清楚了,直接看代码应该都能理解每句话什么意思,如果不行,问问身边Python老司机,如果对里面fps,clock之类不懂的话,可以看看相关游戏编程的书:)
怎么样,写游戏这个事整体有了个宏观把握了吧,即便是一个连面向对象都不懂的python新手,是不是也可以架构自己的游戏了?下图是我在某游戏编程书里扒拉出来的。
不难看出,用pygame写游戏第一个特点,结构清晰,如果你是新手,有助于你了解游戏的组成结构。
那么第二个特点,自由度高,如果你是老手,可以上下其手,为所欲为。举一个平常的例子,简单的鼠标操作,单击选中,双击运行,但硬件层面上是不存在双击事件的,如果需要,在pygame里当鼠标单击的时候,记录下时间,再次单击的时候,再一次记录时间,如果间隔小于某一阈值,返回True。还有屏幕上鼠标箭头的这种显示,也是很底层硬件的东西,但是pygame就可以修改它,而且还不难,强大吧。不要以为这些游戏里都碰不上,以游戏怒首领蜂为例,Button A, tap是机枪,hold on是激光,同样是按键,短按是机枪,长按是激光,这种控制在pygame里只需记录下Button A 的keydown时间就可以实现,所以还是很有用滴。
但是与此同时,带来了一个问题,自由度大了,代码量就上来了,如上面的代码,需要自己去写一个Label类,这里我也把代码贴上来吧。
import copy
import pygame as pg
LOADED_FONTS = {}
LABEL_DEFAULTS = {
"font_path": None,
"font_size": 12,
"text_color": "white",
"fill_color": None,
"alpha": 255}
def _parse_color(color):
if color is not None:
try:
return pg.Color(str(color))
except ValueError as e:
return pg.Color(*color)
return color
class _KwargMixin(object):
def process_kwargs(self, name, defaults, kwargs):
settings = copy.deepcopy(defaults)
for kwarg in kwargs:
if kwarg in settings:
if isinstance(kwargs[kwarg], dict):
settings[kwarg].update(kwargs[kwarg])
else:
settings[kwarg] = kwargs[kwarg]
else:
message = "{} has no keyword: {}"
raise AttributeError(message.format(name, kwarg))
for setting in settings:
setattr(self, setting, settings[setting])
class Label(pg.sprite.Sprite,_KwargMixin):
def __init__(self, text, rect_attr, *groups, **kwargs):
super(Label, self).__init__(*groups)
self.process_kwargs("Label", LABEL_DEFAULTS, kwargs)
path, size = self.font_path, self.font_size
if (path, size) not in LOADED_FONTS:
LOADED_FONTS[(path, size)] = pg.font.Font(path, size)
self.font = LOADED_FONTS[(path, size)]
self.fill_color = _parse_color(self.fill_color)
self.text_color = _parse_color(self.text_color)
self.rect_attr = rect_attr
self.set_text(text)
def set_text(self, text):
self.text = text
self.update_text()
def update_text(self):
if self.alpha != 255:
self.fill_color = pg.Color(*[x + 1 if x < 255 else x - 1 for x in self.text_color[:3]])
if self.fill_color:
render_args = (self.text, True, self.text_color, self.fill_color)
else:
render_args = (self.text, True, self.text_color)
self.image = self.font.render(*render_args)
if self.alpha != 255:
self.image.set_colorkey(self.fill_color)
self.image.set_alpha(self.alpha)
self.rect = self.image.get_rect(**self.rect_attr)
def draw(self, surface):
surface.blit(self.image, self.rect)
感受一下,何如?不仔细看就看不明白了吧,如果对pygame不了解,现在已经彻底懵圈了。没关系,这不是重点,我只是举这个例子来说明,好多人诟病pygame不是那么pythonic,这可能就是其中一个原因吧。
其实很多python爱好者对写游戏并不感冒,更多的时候只是想找个工具写写UI,如果抛开什么像素碰撞检测之类纯游戏里的东东,也没太多精力和兴趣自己造轱辘玩,大可以使用pyglet。
说个题外话,因为带娃的缘故,pyglet实在太像piglet(小猪皮杰_百度百科)了,看看pyglet的logo,是不是就是一个猪屁股上安了一个猪尾巴 ……(好吧,原谅我太有想象力了)
同样,还是先上代码再分析吧,同样让屏幕显示个‘hello pyglet’吧。
import pyglet
class Game(pyglet.window.Window):
def __init__(self,*args,**kwargs):
super(Game,self).__init__(*args,**kwargs)
self.label = pyglet.text.Label('hello pyglet',
font_size=100,
x=self.width//2,
y=self.height//2,
anchor_x='center',
anchor_y='center')
def on_draw(self):
self.clear()
self.label.draw()
if __name__=='__main__':
game = Game(width = 800,height = 600)
pyglet.app.run()
ok,回过头来看,也就不到20行吧。感觉何如,比pygame简洁很多,自带label模块,自带app运行模式。这也是许多人用pyglet的原因之一吧,高效啊,国人有个很牛逼的feisuzhu/thbattle project的前端就是用的pyglet。
# 我自己也是个弹幕类游戏爱好者,但东方系列实在太变态了,说实话我并不怎么爱玩东方系列,但Zun神绝对是独立游戏者的楷模了,全才啊,而且同人文化这种擦边版权的问题,对Zun神来说似乎起到了帮助宣传的作用 :)。
和pygame部分模块用C语言编写相比,pyglet是纯Python。一大特点就是免安装,拷贝到文件夹下到处运行,如果搭配embed版本的Python,那简直就是插上优盘到处开车啊。据说pygame在Window下其实也可以拷走免安装运行,但需要相同的环境。不要小看这个免安装运行,它可以让你打包的时候不出错或者少出错。记得一年前steam上有款游戏Switchcars,就是pygame写的(严格的说是 pygame_sdl2,可以理解为pygame 2.0版本,小白鼠可以自行搜索体验,支持Android哦),作者透露说开始是用sdl1,后来打包steam api的时候遇到了麻烦,改成了sdl2,不过这些都是C语言大神们干的事,咱们也就听听怎么回事就好。作者从写这个游戏到最终上线花了3年多,好吧,国外就是闲人多~~~(其实我是想说人家执着,我也想窝家里写三年游戏,但是我老婆孩子咋弄?)
言归正传,pyglet支持多个显示器,也支持多个窗口,pygame只能有一个显示器一个窗口,貌似多线程多进程也不行。如果你有多台显示器,而且要实现多个窗口,那就必须pyglet了。此外pyglet直接关联OpenGL,虽然这玩意有点out of date赶脚,但现在也号召延迟退休了好吧。pyglet的作者也并非拿来主义,还是对opengl的画图操作进行了重组,更容易被新手掌握,但怎么说呢,一方面opengl是可以调用gpu的,理论上比单纯cpu更快,这是pygame达不到的。另一方面python本身实在不适合做3D,如果只用2D,其实还是pygame的Surface操作起来直观。当然一些渲染之类,还是上opengl更带劲,比如在pyglet基础上还有个cocos2d,里面有很多酷炫效果。接着说opengl的事,如果用这玩意,要用ctypes,这个就挺不伦不类的,比如说创建一个array,代码里就是‘a = (GLfloat * 2)()’,这种一点毛病没有的写法,估计让处女座强迫症们死的心都有了。因为pyglet速度慢,主要是写3D游戏而言,有大神要重新造轮子,名字都起好了Cyglet,但我觉得还真是一条路子,但从C往python转很easy,从python回到C估计如果不是图速度,没有人愿意读那些鼠标谷轮半天也不见底的代码。
再说说kivy吧,跨平台,实际上就是针对Android和ios的。如果你写的好,可以上线卖钱哦,比如Google商店里的mancala就是kivy写的哦。其实我本人也是新手,没有太多的经验,还是直接上代码来个‘hello kivy’吧
from kivy.base import runTouchApp
from kivy.lang import Builder
runTouchApp(Builder.load_string('''Label:text:'hello kivy'font_size:100'''))
∑q|゚Д゚|p,是的,你没看错,就是这么短小精悍,kivy本身也是个自造词,而不是py啥啥啥,这也有点老子就是要来个新语言kvlang的野心。为了了解kivy的来源,我还专门在kivy-dev里发了封邮件问了下,得到的回复是
和我猜的答案也差不多,就是来源于几维鸟,也可以看看那个动画,就当是干了这碗鸡汤吧。
其实用kivy和用pygame,pyglet写游戏在逻辑上没有太多的颠覆性的东西,相反有些东西变得更加容易,比如说自带Animation类,就是不同的easing functions,当然自己去写一点问题也没有,但现成的轮子干嘛不用呢。还有Screenmanager,这就是游戏里活生生的statemachine啊,而且还自带切换效果:)
当然有好也有坏,目前我发现用kivy写游戏一个很大的问题,木有一个合适的Layout去显示分辨率固定的图片。大部分游戏还是基于像素的,如果所有的图片像素是基于800x600的,那么在1024x960里就乐呵了,要么拉伸扭曲,要么有黑边(好多war3运行的时候就是有黑边)。目前我的解决方法是按大比例方向拉伸,如果长度方向拉伸1.5倍,高度方法拉伸2倍,那就都拉伸2倍,只是部分图片跑到屏幕外边而已。其实kivy的wiki上有个方法,带黑边的viewport,不是很完美啊,还有前面提到的mancala,那哥哥用的是在Floatlayout上改的,一方面别人卖钱的东西我不愿意拿来用,因为License也不是MIT。另一方面我发现它也并不是很完美啊。
总之,用kivy开发游戏还有很多路要走,当然,对Python玩家来说,这不正是我们的菜么?
一晃写了这么多了,比起写文章,我还是愿意写代码啊:)
ps,再压轴介绍两个模块吧。
如果游戏里有物理因素必用,比如愤怒的小鸟之类,具体就不解释了,谁用谁知道。
如果游戏里有tiled map必用,比如开源的Tuxemon,同样不解释了,谁用谁知道。
顺便说下,tuxemon的代码还是很棒的,如果是新手,模仿里面的style不失为一种很好的提高途径。