我为 Open Jam 制作的开源视频游戏

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Opensource.com

今年，我参加了 Open Jam，这是一个“游戏创作营”，世界各地的程序员利用一个周末的时间来创建开源游戏。这个创作营本质上是一个花时间编码的借口，而这项挑战产生的大部分游戏都是小小的消遣，而不是你可能会连续玩上几个小时的游戏。但它们有趣、多样化且开源，对于一款游戏来说，这是一个相当不错的功能列表。

我提交的游戏是 Unveil，这是一款令人平静的益智游戏，玩家必须首先发现目标，然后努力以最高的分数实现目标。因为游戏的一部分是发现过程，所以我不会透露更多关于游戏玩法的信息。

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^{(Klaatu, CC BY-SA 4.0)}

整个游戏只有 338 行代码，使用 Python 和 Pygame 模块编写。当然，它是开源的，其中一部分可以作为对一些曾经让我困惑的编程概念（其中最重要的是二维数组）的良好介绍。对于简单的游戏设计，二维数组非常有用，因为许多持久的游戏都是建立在它们之上的。您可能会想到几个，但如果您不知道什么是二维数组，您可能不会意识到这一点。

游戏中的数组

数组是数据的集合。数组可以跨页面或 X 轴（用数学术语来说）列出。例如

artichoke, lettuce, carrot, aubergine, potato

数组也可以表示为列表或 Y 轴

artichoke
lettuce
carrot
aubergine
potato

这是一个一维数组。二维数组在 X 轴和 Y 轴上延伸。

这是在棋盘游戏世界中常见的二维数组

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^{(Klaatu, CC BY-SA 4.0)}

是的，二维数组用作国际象棋、跳棋、井字棋（也称为井字游戏）、RPG 战斗地图、扫雷、卡卡颂、禁忌岛的棋盘，以及稍微修改的形式，如大富翁甚至乌尔王室游戏（字面意思是我们所知的最古老的游戏）。

如果您可以轻松地创建一个二维数组，那么您在编程任意数量的游戏方面有了一个良好的开端。

在 Pygame 中创建图块

如果您不熟悉 Python，您应该花一些时间复习这个 Python（和 Pygame）入门系列。但是，如果您有足够的信心将代码翻译成其他库，那么这段代码的“重要”部分（数组构造函数）中没有任何特定于 Pygame 的内容，因此您可以使用任何库或语言。

为了简单起见，我将游戏板数组中的各个正方形称为图块。要构建二维数组或游戏板（视情况而定），您必须有图块。在面向对象编程中，您将每个组件视为基于模板（或编程术语中的类）的唯一对象。因此，在创建游戏板之前，您必须首先为板的构建块创建基础设施：图块。

首先，设置一个简单的 Pygame 项目，创建一个显示（您进入游戏世界的窗口）、一个代表游戏板的组和一些标准变量

import pygame

pygame.init()
game_world = pygame.display.set_mode((960, 720))
game_board = pygame.sprite.Group()

running = True
black = (0, 0, 0)
white = (255, 255, 255)
red = (245, 22, 22)
world_x = 960
world_y = 720

接下来，创建一个 Tile 类来建立模板，每个图块都从中创建。第一个函数在创建新图块时初始化它，并为其提供必要的基本字段：宽度、高度、图像（实际上，我只是用白色填充它）以及它是否处于活动状态。在这种情况下，我使用 is_pressed，就好像图块是一个按钮一样，因为这就是代码完成后的样子：当用户单击图块时，它会改变颜色，就好像按钮被点亮一样。对于其他用途，此状态不必可见。例如，在国际象棋中，您可以改为使用一个字段来表示图块是否被占用，如果被占用，则被哪种类型的棋子占用。

class Tile(pygame.sprite.Sprite):
    def __init__(self, x, y, w, h, c):
        pygame.sprite.Sprite.__init__(self)
        self.image = pygame.Surface((w, h))
        self.image.fill(c)
        self.rect = self.image.get_rect()
        self.rect.x = x
        self.rect.y = y
        self.is_pressed = False

第二个函数是更新函数。具体来说，它检查用户是否单击了图块。这需要鼠标坐标，您将在稍后的代码中的事件循环期间获得这些坐标。

为了演示，我将使此函数在图块处于 is_pressed 状态时将其填充为红色，否则填充为白色

    def was_clicked(self, mouse):
        if self.rect.collidepoint(mouse) and not self.is_pressed:
            self.image.fill(red)
            self.is_pressed = True
        elif self.rect.collidepoint(mouse) and self.is_pressed:
            self.image.fill(white)
            self.is_pressed = False
        else:
            return False

主循环

此演示的主循环很简单。它检查两种类型的输入：退出信号和鼠标按下（单击）事件。当它检测到鼠标单击时，它会调用 was_clicked 函数来做出反应（根据其当前状态，用红色或白色填充它）。

最后，屏幕填充为黑色，游戏板状态更新，并且屏幕被重新绘制

"""
holding place for game board construction
"""

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

        elif event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
            for hitbox in game_board:
                hitbox.was_clicked(event.pos)

    game_world.fill(black)
    game_board.update()
    game_board.draw(game_world)
    pygame.display.update()

pygame.quit()

板构建

要构建二维数组，您必须首先确定在两个方向上需要多少个图块。在此示例中，我将使用八个，因为这就是国际象棋棋盘的构建方式，但您可以使用更少或更多。您甚至可以在启动时接受参数以根据选项（例如 --row 和 --column:）定义数组的大小：

rows = 8
columns = 8

因为您不知道板的大小，所以您必须根据显示器的大小计算行和列的宽度。我还在每个图块之间包含一个像素的填充，因为如果没有间隙，它看起来就像一大块颜色

column_width = world_x / columns
row_height = world_y / rows
pad = 1

在显示器上布置图块很简单。当然，这并不是目标，因为它只沿 X 轴绘制，但这是一个好的开始

j = 0

while j < rows:
    tile = Tile(j * column_width, row_height, column_width - pad, row_height - pad, white)
    game_board.add(tile)
    j += 1

想法是变量 j 从 0 开始，因此第一个图块放置在从 0 到 column_width 的范围内，减去填充值。然后变量 j 递增为 1，因此下一个图块放置在 column_width 值的 1 倍处，依此类推。

您可以运行该代码以查看它呈现的部分成功。这种解决方案显然缺乏对进一步行的任何认识。

使用第二个计数器变量来跟踪行

j = 0
k = 0

while j < rows:
    while k < columns:
        tile = Tile(k * column_width, j * row_height, column_width - pad, row_height - pad, white)
        game_board.add(tile)
        k += 1
    j += 1
    k = 0

在此代码块中，它实现了预期的结果，每个图块都位于由 j 或 k 的当前值确定的空间中。

k 变量在其循环内递增，以便每个图块都沿 X 轴逐步放置。

j 变量在嵌套循环之外递增，以便所有内容都向下移动一行。

然后将 k 变量设置为 0，以便当内部循环再次开始时，所有内容都移回屏幕的最左侧。