Добавление специальных эффектов в игры Pygame: системы частиц и визуальные улучшения

Pygame — популярная библиотека для разработки игр с использованием Python. При создании игр добавление специальных эффектов может значительно повысить визуальную привлекательность и общий опыт для игроков.

Системы частиц — это мощная техника для создания динамических и визуально интересных эффектов, таких как облака пыли, взрывы, туман и т. д.

Создайте простую игру

Прежде чем погрузиться в системы частиц и визуальные улучшения, начните с создания простой игры с помощью Pygame. Создайте новый файл с именем простая-game.py и начните с импорта необходимых библиотек и инициализации Pygame. Настройте игровое окно с заданной шириной и высотой.

Код, используемый в этой статье, доступен в этом Репозиторий GitHub и вы можете использовать его бесплатно по лицензии MIT.

Внутри основного игрового цикла обрабатывайте пользовательские события и обновляйте позицию игрока в зависимости от нажатия клавиш.

Нарисуйте прямоугольник для объекта игрока, использующего pygame.draw.rect().

Наконец, обновите окно игры, используя pygame.display.flip() и выйти из игры, когда игрок выйдет из цикла. Эта простая игра послужит основой для добавления специальных эффектов с использованием систем частиц.

Вы должны увидеть белый квадрат, представляющий игрока, которого вы можете перемещать влево и вправо:

Создание различных типов частиц

Теперь, когда вы настроили простую игру, вы можете добавить различные системы частиц. Создайте классы частиц для каждого эффекта и класс системы частиц для управления частицами и их обновления.

Эффект частиц, когда игрок движется

Первым эффектом частиц будет след из частиц пыли, испускаемый из спины игрока, когда игрок начинает перемещать с помощью мыши или ввода с клавиатуры. Кроме того, направление частиц пыли будет меняться, когда игрок меняет направление.

Определите Частица класс, представляющий отдельную частицу. Каждая частица имеет начальное положение (Икс и у), случайная скорость (дх и ды), и время жизни, которое определяет, как долго будет существовать частица.

Кроме того, определите Система частиц класс, управляющий коллекцией частиц. Вы можете добавить новую частицу в систему с помощью add_particle() метод. обновлять() метод обновляет все частицы в системе и удаляет частицы, срок жизни которых истек.

# Класс частиц
сортЧастица:
деф__в этом__(я, х, у):
 я.х = х
 селф.у = у
 self.dx = случайный.uniform(-1, 1)
 self.dy = случайный.uniform(-1, 1)
 self.lifetime = 60
дефобновлять(себя):
 self.x += self.dx
 селф.у += селф.ди
 self.lifetime -= 1
дефрисовать(я, окно):
 цвет = (200, 200, 200)
 позиция = (int (self.x), int (self.y))
 pygame.draw.circle (окно, цвет, положение, 2)
# Класс системы частиц
сортСистема частиц:
деф__в этом__(себя):
 само.частицы = []
дефadd_particle(я, х, у):
 self.particles.append (Частица (x, y))
дефобновлять(себя):
для частица в само.частицы:
 частица.обновление()
если частица.жизнь <= 0:
 self.particles.remove (частица)
дефрисовать(я, окно):
для частица в само.частицы:
 частица.draw (окно)

Чтобы интегрировать систему частиц в вашу игру, вам нужно внести несколько изменений в основной игровой цикл. Создайте новый файл с именем движение-particles.py и добавьте код со следующими обновлениями:

# Создаем систему частиц
частица_система = система частиц()
# Основной игровой цикл
работает = Истинный
часы = pygame.time. Часы()
пока бег:
 дт = часы.тик(60) / 1000.0
для событие в pygame.event.get():
если event.type == pygame. ПОКИДАТЬ:
 работает = ЛОЖЬ
 частица_y = player_y + player_height // 2
 частица_x = player_x + player_width
 ключи = pygame.key.get_pressed()
 граница = player_x < window_width - player_width
если ключи[pygame. K_LEFT] и игрок_х > 0:
 player_x -= 5
 частица_система.добавить_частица (частица_х, частица_у)
если ключи[pygame. K_RIGHT] и граница:
 player_x += 5
 частица_система.добавить_частицу (игрок_х, частица_у)
 частица_система.обновление()
 window.fill (ЧЕРНЫЙ)
 player_pos = (player_x, player_y, player_width, player_height)
 pygame.draw.rect (окно, БЕЛОЕ, player_pos)
 Particle_system.draw (окно)
 pygame.display.flip()
# Выйти из игры
pygame.выйти()

Теперь, когда вы перемещаете объект игрока, вы должны увидеть частицы, подчеркивающие движение:

Эффект взрыва

Следующим эффектом частиц будет эффект взрыва, который возникает, когда игрок стреляет пулей. Эффект взрыва будет состоять из частиц красного цвета, испускаемых из положения пули.

Определите Частица класс похож на предыдущий, но на этот раз включает цвет параметр для представления цвета частицы.

Также обновите Система частиц класс для обработки нового типа частиц. add_particle() метод теперь требует дополнительного цвет параметр и создает частицы указанного цвета.

# Класс частиц
сортЧастица:
деф__в этом__(я, х, у, цвет):
 я.х = х
 селф.у = у
 self.dx = случайный.uniform(-2, 2)
 self.dy = случайный.uniform(-2, 2)
 self.lifetime = 30
 self.color = цвет
дефобновлять(себя):
 self.x += self.dx
 селф.у += селф.ди
 self.lifetime -= 1
дефрисовать(я, окно):
 позиция = (int (self.x), int (self.y))
 pygame.draw.circle (окно, self.color, позиция, 3)
# Класс системы частиц
сортСистема частиц:
деф__в этом__(себя):
 само.частицы = []
дефadd_particle(я, х, у, цвет):
 self.particles.append (Частица (x, y, цвет)
дефобновлять(себя):
для частица в само.частицы:
 частица.обновление()
если частица.жизнь <= 0:
 self.particles.remove (частица)
дефрисовать(я, окно):
для частица в само.частицы:
 частица.draw (окно)

Чтобы интегрировать эффект взрыва в свою игру, вам нужно внести несколько изменений в основной игровой цикл. Создать новое имя файла стрелять-particle.py и добавьте код со следующими обновлениями:

# Создаем систему частиц
частица_система = система частиц()
# Основной игровой цикл
работает = Истинный
часы = pygame.time. Часы()
пока бег:
 дт = часы.тик(60) / 1000.0
для событие в pygame.event.get():
если event.type == pygame. ПОКИДАТЬ:
 работает = ЛОЖЬ
 ключи = pygame.key.get_pressed()
 граница = player_x < window_width - player_width
если ключи[pygame. K_LEFT] и игрок_х > 0:
 player_x -= 5
если ключи[pygame. K_RIGHT] и граница:
 player_x += 5
если ключи[pygame. K_SPACE]:
 bullet_x = player_x + player_width // 2
 bullet_y = player_y
 Particle_system.add_particle (bullet_x, bullet_y, КРАСНЫЙ)
 частица_система.обновление()
 window.fill (ЧЕРНЫЙ)
 player_pos = (player_x, player_y, player_width, player_height)
 pygame.draw.rect (окно, БЕЛОЕ, player_pos)
 Particle_system.draw (окно)
 pygame.display.flip()
# Выйти из игры
pygame.выйти()

Вот результат:

Когда пробел ( игра. K_SPACE), добавьте частицу в систему частиц в позиции пули. Это создает эффект взрыва с красными частицами.

Эффект пыли

Последнее визуальное улучшение, которое вы можете реализовать, — это эффект пыльного фона. Эффект пыли будет состоять из маленьких серых частиц, движущихся по кругу, создавая динамичный пыльный фон.

Обновите Частица класс, чтобы включить угол и скорость для каждой частицы. Угол определяет направление движения, а скорость определяет скорость движения частиц по кругу. Изменить обновлять() метод для обновления положения каждой частицы на основе ее угла и скорости.

Также обновите Система частиц класс для обработки нового поведения частиц. Частицы теперь движутся по кругу в игровом окне.

# Класс частиц
сортЧастица:
деф__в этом__(самостоятельно, x, y, радиус):
 я.х = х
 селф.у = у
 self.radius = радиус
 self.angle = случайный.униформа (0, 2 * мат.пи)
 self.speed = случайная.униформа(0.5, 1.5)
дефобновлять(себя):
 собственный угол += 0.02
 self.x += math.cos (self.angle) * self.speed
 self.y += math.sin (self.angle) * self.speed
если селф.х < 0:
 self.x = ширина_окна
Элиф self.x > ширина_окна:
 сам.х = 0
если селф.у < 0:
 self.y = высота_окна
Элиф self.y > высота_окна:
 селф.у = 0
дефрисовать(я, окно):
 цвет = (128, 128, 128)
 pos = (int (self.x), int (self.y))
 радиус = int (собственный.радиус)
 pygame.draw.circle (окно, цвет, положение, радиус)
# Класс системы частиц
сортСистема частиц:
деф__в этом__(себя):
 само.частицы = []
дефadd_particle(самостоятельно, x, y, радиус):
 self.particles.append (Частица (x, y, радиус))
дефобновлять(себя):
для частица в само.частицы:
 частица.обновление()
дефрисовать(я, окно):
для частица в само.частицы:
 частица.draw (окно)

Чтобы интегрировать эффект пыли в свою игру, вам нужно внести несколько изменений в основной игровой цикл. Создайте новый файл с именем пыль-particle.py и добавьте код со следующими обновлениями:

# Создаем систему частиц для эффекта пыли
частица_система = система частиц()
# Основной игровой цикл
работает = Истинный
часы = pygame.time. Часы()
пока бег:
 дт = часы.тик(60) / 1000.0
для событие в pygame.event.get():
если event.type == pygame. ПОКИДАТЬ:
 работает = ЛОЖЬ
 частица_x = случайная.randint(0, ширина_окна)
 частица_y = случайная.randint(0, высота_окна)
 particle_system.add_particle(particle_x, particle_y, 1)
 частица_система.обновление()
 окно.заполнить((0, 0, 0))
 Particle_system.draw (окно)
 pygame.display.flip()
# Выйти из игры
pygame.выйти()

Добавляйте частицы случайным образом по всему игровому окну, используя кнопку случайный.randint() функция. Каждая частица имеет начальный радиус 1. Обновите и нарисуйте систему частиц в окне игры, создав эффект динамичного и пыльного фона.

Вы должны увидеть много частиц на экране, движущихся беспорядочно, но плавно:

Лучшие практики для спецэффектов

При добавлении специальных эффектов в игру Pygame учитывайте следующие рекомендации:

Оптимизация производительности

Системы частиц могут включать большое количество частиц, что может повлиять на производительность игры. Внедрите такие методы, как пространственное разбиение (например, Quadtree), чтобы оптимизировать обновления и отрисовку частиц.

Переработка частиц

Вместо того, чтобы создавать и уничтожать частицы в каждом кадре, рассмотрите возможность повторного использования частиц, сбросив их свойства, когда они достигают конца своего срока службы. Это помогает свести к минимуму выделение и освобождение памяти.

Объединение частиц

Поддерживайте пул предварительно выделенных частиц, чтобы избежать накладных расходов на создание новых экземпляров во время выполнения. Это может повысить производительность и уменьшить фрагментацию памяти.

Ограничить количество частиц

Чтобы системы частиц не переполняли игровой экран, установите ограничения на максимальное количество частиц и удаляйте частицы, когда они достигают этого предела. Это гарантирует, что эффекты остаются визуально привлекательными, не мешая игровому процессу.

Визуальная согласованность

Поддерживайте единый визуальный стиль на протяжении всей игры, включая эффекты частиц. Убедитесь, что цвета, размеры и модели движения частиц соответствуют общей теме и художественному стилю.

Звуковые эффекты

Добавить звуковые эффекты чтобы дополнить ваши эффекты частиц. Например, воспроизводить звуки взрыва, когда возникает эффект взрыва, или окружающие звуки, когда активны эффекты тумана или пыли.

Сделайте игры более увлекательными с помощью спецэффектов

Добавление специальных эффектов, таких как системы частиц, в ваши игры Pygame может значительно улучшить впечатления игроков и сделать ваши игры более привлекательными и увлекательными для игроков. Внедряя эффекты частиц, такие как следы, взрывы, туман и пыль, вы можете создавать визуально ошеломляющие и динамичные среды.

Не забывайте учитывать оптимизацию производительности, повторное использование частиц и визуальное соответствие при включении спецэффектов в свои игры. Благодаря творчеству и экспериментам вы можете поднять свои игры Pygame на новый уровень и увлечь игроков захватывающими и захватывающими впечатлениями.