用 Python 制作游戏脚本

在今天的游戏市场中，游戏制作已经不再是只能由程序员和设计师来完成了。现在，越来越多的人开始使用Python编写游戏脚本。Python作为一种高级编程语言，具有很多强大的功能，包括易于学习、简洁的语法和适用于各种平台。这篇文章将介绍如何使用Python编写游戏脚本，并提供一些参考性代码示例。

一、Python游戏编程基础

1、Python游戏引擎

使用Python编写游戏脚本需要用到Python游戏引擎。Python游戏引擎是Python编写的框架，可以帮助游戏开发者快速开发游戏。Python游戏引擎最受欢迎的有pygame，PyOpenGL和PyGame等。下面是一个使用pygame编写的简单的游戏脚本：

import pygame

pygame.init()

win = pygame.display.set_mode((500, 500))

pygame.display.set_caption("My First Game")

x = 50
y = 50
width = 40
height = 60
vel = 5

 run = True
while run:
pygame.time.delay(100)
for event in pygame.event.get():
    if event.type == pygame.QUIT:
        run = False

keys = pygame.key.get_pressed()

if keys[pygame.K_LEFT] and x > vel:
    x -= vel

if keys[pygame.K_RIGHT] and x < 500 - width - vel:
    x += vel

if keys[pygame.K_UP] and y > vel:
    y -= vel

if keys[pygame.K_DOWN] and y < 500 - height - vel:
    y += vel

win.fill((0, 0, 0))
pygame.draw.rect(win, (255, 0, 0), (x, y, width, height))
pygame.display.update()

pygame.quit()

这段代码展示了如何使用pygame在窗口上绘制一个矩形，并使用键盘控制其移动。

2、基本游戏脚本编写

使用Python编写游戏脚本需要掌握一些Python基础知识。下面是一个简单的赛车游戏脚本，该脚本展示了如何编写可视化游戏以及如何处理用户输入：

import pygame,sys
from pygame.locals import *

pygame.init()

FPS = 60
fpsClock = pygame.time.Clock()

DISPLAYSURF=pygame.display.set_mode((400,600))
pygame.display.set_caption('RaceCar')

WHITE=    (255, 255, 255)
GREEN=    (  0, 255,   0)

CarIMG=pygame.image.load('car.png')

CarX=150
CarY=450

while True:
for event in pygame.event.get():
    if event.type == QUIT:
        pygame.quit()
        sys.exit()

DISPLAYSURF.fill(WHITE)

if event.type == KEYDOWN:
    if event.key == K_LEFT:
        CarX= CarX- 5

if event.type == KEYDOWN:
    if event.key == K_RIGHT:
        CarX= CarX+ 5

DISPLAYSURF.blit(CarIMG,(CarX,CarY))

pygame.display.update()
fpsClock.tick(FPS)

二、使用Python处理游戏数据

1、Python游戏数据处理

在很多游戏中，要对游戏的数据进行处理，比如统计游戏玩家的得分、关卡等信息。Python作为一门面向对象的编程语言，通过使用类来表示和处理这些信息最为合适。

下面是一个使用Python类来处理游戏数据的示例：

class Scores():
    def __init__(self, starting_value=0):
        self.value = starting_value
    
    def add_score(self, points):
        self.value += points

class Player():
    def __init__(self, name, starting_score=0):
        self.name = name
        self.score = Scores(starting_score)
    
    def update_score(self, points):
        self.score.add_score(points)

这段代码创建了两个类：Scores和Player。Scores用于管理游戏玩家的得分，并提供一个add_score（）方法来增加得分。Player类用于管理游戏玩家名字和得分，并提供一个update_score（）方法来增加得分。使用这些类，我们可以很方便地处理游戏数据。

2、Python游戏AI编程

有一些游戏需要实现智能AI，这也需要用到Python。比如，下面的代码展示了如何使用Python和游戏AI模块pyBrain来训练一个AI模型来玩游戏:

from pybrain.datasets import SupervisedDataSet
from pybrain.tools.shortcuts import buildNetwork
from pybrain.supervised.trainers import BackpropTrainer
from pybrain.structure.modules import SoftmaxLayer

import random
import numpy as np

# 构建神经网络
net = buildNetwork(20, 30, 10, 3, hiddenclass=SoftmaxLayer)

# 定义数据集
ds = SupervisedDataSet(20, 3)

# 将数据集分为训练集和测试集
training_set = SupervisedDataSet(20, 3)
testing_set = SupervisedDataSet(20, 3)

# 训练神经网络
trainer = BackpropTrainer(net, ds)

# 进行测试
test = np.array(random.sample(xrange(20), 3))
output = net.activate(test)

print(output)

该代码展示了如何使用pyBrain来构建一个神经网络，并提供一个训练集来训练该网络。训练完成后，我们可以使用该神经网络测试一些数据并得出结论。

三、Python与游戏开发工具

1、Python与游戏引擎Unity的结合

Unity是一款非常流行的游戏引擎，它支持使用C#和Python等编程语言来编写游戏脚本。使用Python编写Unity游戏脚本的过程与使用C#类似。下面是一个使用Python和Unity编写的简单游戏脚本：

using UnityEngine;
using System.Collections;

public class SpawnPoint : MonoBehaviour
{
    public GameObject enemyPrefab;

    // Use this for initialization
    void Start()
    {
        StartCoroutine(SpawnEnemies());
    }

    IEnumerator SpawnEnemies()
    {
        while (true)
        {
            Instantiate(enemyPrefab, transform.position, Quaternion.identity);
            yield return new WaitForSeconds(2);
        }
    }
}

该代码处理怪物的生成，并使用Python来控制生成速度。

2、Python与游戏开发工具Pygame的结合

Pygame是一款基于Python的游戏引擎。它提供了很多游戏开发工具，包括音频支持、图形支持和事件处理等。下面是一个使用Pygame编写的贪吃蛇游戏脚本：

import pygame, sys, random, time

# 初始化pygame
check_errors = pygame.init()

# 确定是否出现错误
if check_errors[1] > 0:
    print("Had {0} initializing errors...exiting".format(check_errors[1]))
    sys.exit(-1)
else:
    print("Pygame successfully initialized")

# 设置界面的大小
play_surface = pygame.display.set_mode((720, 460))
pygame.display.set_caption("Snake game")

# 颜色变量
red = pygame.Color(255, 0, 0)
green = pygame.Color(0, 255, 0)
black = pygame.Color(0, 0, 0)
white = pygame.Color(255, 255, 255)
brown = pygame.Color(165, 42, 42)

# 定义游戏速度
fps_controller = pygame.time.Clock()

# 定义游戏参数
snake_position = [100, 50]
snake_body = [[100, 50], [90, 50], [80, 50]]
fruit_position = [random.randrange(1, 72)*10, random.randrange(1, 46)*10]
fruit_spawned = 1
direction = "RIGHT"
change_to = direction
score = 0

# 定义游戏结束
def game_over():
    my_font = pygame.font.SysFont("times new roman", 90)
    game_over_surface = my_font.render("Game Over!", True, red)
    game_over_rect = game_over_surface.get_rect()
    game_over_rect.midtop = (360, 15)
    play_surface.blit(game_over_surface, game_over_rect)
    pygame.display.flip()
    time.sleep(4)
    pygame.quit()
    sys.exit()

# 游戏主循环
while True:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            pygame.quit()
            sys.exit()
        elif event.type == pygame.KEYDOWN:
            if event.key == pygame.K_RIGHT or event.key == ord('d'):
                change_to = "RIGHT"
            if event.key == pygame.K_LEFT or event.key == ord('a'):
                change_to = "LEFT"
            if event.key == pygame.K_UP or event.key == ord('w'):
                change_to = "UP"
            if event.key == pygame.K_DOWN or event.key == ord('s'):
                change_to = "DOWN"
            if event.key == pygame.K_ESCAPE:
                pygame.event.post(pygame.event.Event(pygame.QUIT))

    if change_to == "RIGHT" and not direction == "LEFT":
        direction = "RIGHT"
    if change_to == "LEFT" and not direction == "RIGHT":
        direction = "LEFT"
    if change_to == "UP" and not direction == "DOWN":
        direction = "UP"
    if change_to == "DOWN" and not direction == "UP":
        direction = "DOWN"

    if direction == "RIGHT":
        snake_position[0] += 10
    if direction == "LEFT":
        snake_position[0] -= 10
    if direction == "UP":
        snake_position[1] -= 10
    if direction == "DOWN":
        snake_position[1] += 10

    snake_body.insert(0, list(snake_position))
    if snake_position[0] == fruit_position[0] and snake_position[1] == fruit_position[1]:
        fruit_spawned = 0
        score += 1
    else:
        snake_body.pop()

    if fruit_spawned == 0:
        fruit_position = [random.randrange(1, 72)*10, random.randrange(1, 46)*10]
    fruit_spawned = 1
    play_surface.fill(black)

    for position in snake_body:
        pygame.draw.rect(play_surface, green, pygame.Rect(position[0], position[1], 10, 10))
    
    pygame.draw.rect(play_surface, brown, pygame.Rect(fruit_position[0], fruit_position[1], 10, 10))    
    pygame.display.update()

    if snake_position[0] > 710 or snake_position[0] < 0:
        game_over()
    if snake_position[1] > 450 or snake_position[1] < 0:
        game_over()
    for block in snake_body[1:]:
        if snake_position[0] == block[0] and snake_position[1] == block[1]:
            game_over()

    pygame.display.set_caption("Snake game | Score: {}".format(score))
    
    fps_controller.tick(15)

以上就是一个使用Pygame编写的贪吃蛇游戏脚本。

总结

使用Python编写游戏脚本已经成为了游戏开发的一个趋势。Python灵活易学，同时有很多成熟的游戏开发工具和库可以使用。此外，Python不仅可以用来编写游戏脚本，还可以用来处理游戏数据和实现AI。相信在不久的将来，Python将会在游戏开发中扮演更加重要的角色。