آموزش پایگیم پروژه محور — ساخت بازی فضایی با پایتون و Pygame

بازی سازی امروز یک مهارت و یک صنعت پرمخاطب و جذاب و درآمدزا است؛ اما ساخت بازی دوبعدی (مثلا بازی فکری) با پایتون و Pygame حوزه ویژه‌ای در بازی سازی محسوب می‌شود. اما چرا آموزش پایگیم برای بازی سازی مهم است؟ چرا باید با پایتون بازی تولید کرد؟ 

پایتون کتابخانه‌های قدرتمندی در اجرای هوش مصنوعی دارد. از پردازش تصویر گرفته تا یادگیری ماشین و یادگیری عمیق همه و همه با پایتون قابل پیاده‌سازی هستند.

جذاب نیست که بتوانیم بازی‌هایی تولید کنیم که در آن‌ها جنبه‌های گوناگون هوش مصنوعی کاربر را شگفت‌زده و رضایتمند می‌کند؟ مثلا یک بازی شبیه لیمبو (پسر جهنمی) ولی با کاراکترهایی بسیار هوشمندتر چطور است؟

برای آشنایی با دیگر موتورهای بازی سازی پایتون توجه شما را به این مقاله برترین موتورهای ساخت بازی با پایتون جلب می‌کنیم.

این آموزش پایگیم در یک نگاه

مدرس هم رویش در این بسته آموزشی در 30 درس و به صورت پروژه محور به آموزش بازی سازی یا پایتون و Pygame (پای گیم) و شیوه استفاده از ماژول‌ها و کلاس‌های این کتابخانه می‌پردازد. آموزش در قالب ساخت بازی معروف مهاجمان فضایی (Space Invaders) پیش می‌رود که در سال 1978 توسط Tomohiro Nishikado توسعه یافت و عنوان پرفروش‌ترین بازی ویدیویی تاریخ را به خود اختصاص داده است.

در پایان این دوره، شما علاوه بر ساخت یک بازی واقعی و حرفه‌ای از نقطه صفر، با ماژول‌ها و کلاس‌های کتایخانه Pygame نیز آشنا خواهید شد و همچنین در قالب تمرین‌های گوناگونی که در طول دوره تعریف شده‌اند، ایده‌های دیگری را نیز توسعه خواهید داد.

همچنین مدرس هم رویش در پایان به آموزش نحوه پکیج بندی بازی و استخراج فایل نصب بازی از پروژه پای گیم برای تحویل به مشتریان می‌پردازد.

این آموزش بی نظیر است زیرا:

– بازی سازی را پروژه محور می‌آموزید.
– کار با کتابخانه Pygame را می‌آموزید.
– بازی‌سازی با پایتون را می‌آموزید.
– همه چیز را از صفر و گام به گام همراه مدرس می‌آموزید.

پیش نیاز

آموزش برنامه نویسی پایتون (Python)

درس‌های رایگانی از این دوره

• تعریف نمایش نامه یا Gameplay در بازی سازی

• آموزش نصب پای گیم (Pygame) برای بازی سازی با پایتون

• آموزش شروع کار با پای گیم (Pygame) و ایجاد صفحه بازی

• آموزش طراحی دکمه در پای گیم (Pygame)

• آموزش تولید فایل exe در پای گیم Pygame به کمک Pyinstaller

کلیدواژگان

آموزش پایگیم – آموزش پای گیم – آموزش pygame – بازی سازی با پایتون – ساخت بازی با پایتون – موتور بازی سازی پایتون – پایگم چیست – آموزش پایتون پروژه محور

سرفصل مطالب

فصل اول: ورود به پای گیم و مدلسازی فضاپیما
درس اول: نمایش‌نامه بازی
– بررسی نقش نمایش‌نامه (Gameplay) در فرآیند بازی سازی
– مرور نمایش‌نامه بازی یورش بیگانگان (Alien Invasion)
درس دوم: معرفی و نصب Pygame
– چرا باید از موتور بازی سازی استفاده کنیم؟
– چرا باید سازنده یک کتابخانه را بشناسیم؟
– معرفی Pygame و وبسایت آن
– نصب Pygame با استفاده از pip
درس سوم: ایجاد کلاس اصلی و صفحه بازی
– آشنایی با ماژول pygame و sys
– ایجاد کلاس اصلی بازی (AlienInvasion)
– تنظیم اندازه و عنوان صفحه (Surface) بازی
– نوشتن حلقه واکنش به رویدادهای کاربر (Events)
– تنظیم رنگ پس زمینه صفحه بازی با پروتکل RGB
درس چهارم: بازسازی کد با افزودن کلاس تنظیمات (Settings)
– تعریف ماژول و کلاس ویژه تنظیمات
– ایجاد پوشه ویژه پروژه بازی بیگانگان
– تعریف ثابت‌های بازی در کلاس تنظیمات
– فراخوانی تنظیمات در کلاس اصلی
– اشاره به اصلی تفکیک دغدغه‌ها (Separation of Concerns)
درس پنجم: افزودن فضاپیمای جنگنده به بازی
– یافتن یک تصویر مناسب و رایگان از iconfinder
– تبدیل تصویر از png به bmp
– آشنایی با Gimp و امکان ویرایش حرفه‌ای تصاویر
– ایجاد کلاس Ship برای مدلسازی فضاپیمای جنگنده
– مفهوم Rectangle در Pygame و تنظیم مستطیل حاوی فضاپیما
– ایجاد نمونه از کلاس فضاپیما در کلاس اصلی راه‌انداز بازی
– استفاده از متد blit و رندر کردن فضاپیما در بازی
– مرور و بررسی کدها و فرآیند اجرای برنامه
درس ششم: بازسازی کد با افزودن متدهای یاری‌رسان (Helper)
– شرح یک نگاه حرفه‌ای: «اول بنویس بعد بهتر کن»
– آشنایی با متد یاری‌رسان (Helper)‌ و کارکرد آن
– نوشتن متدهای یاری‌رسان برای مدیریت رویداد و صفحه
– قاعده نام‌گذاری متدهای یاری‌رسان در پایتون
درس هفتم: شروع حرکت فضاپیما
– آشنایی با KEYDOWN و K_RIGHT در Pygame
– ایجاد حرکت ناپیوسته به سمت راست
– تعریف متد روزآمدی موقعیت در کلاس Ship
– آشنایی با KEYUP در pygame
– مدلسازی حرکت پیوسته با نگه داشتن دست روی صفحه کلید
درس هشتم: مدلسازی حرکت دوطرفه فضاپیما
– تعریف flag برای نگهداری امکان حرکت به چپ
– بهبود متد روزآمدی موقعیت (Update) برای حرکت دوسویه
– افزودن رویداد K_LEFT به کلاس اصلی
درس نهم: مدیریت سرعت و محدوده حرکت فضاپیما
– افزودن ویژگی سرعت فضاپیما به کلاس Settings
– دسترسی به تنظیمات در کلاس Ship
– افزودن ویژگی X برای مدیریت سراسری مکان فضاپیما
– بازنویسی کلاس Update با استفاده از ویژگی X
– ویژگی right مستطیل‌ در Pygame
– محدود کردن مرز حرکت فضاپیما به مرز صفحه بازی
درس دهم: نمایش بازی به صورت تمام صفحه
– آشنایی با ویژگی FULLSCREEN در Pygame
– مدیریت فشردن کلید Q در صفحه کلید
– بازنویسی کد و افزودن متدهای Keyup و Keydown
– اجرای بازی به صورت Full Screen
درس یازدهم: ایستگاه بازبینی و تمرین
– مروری بر آنچه انجام شد
– تعریف تمرین برای درک بهتر
درس دوازدهم: طراحی کلاس گلوله
– طراحی سرعت، رنگ و ابعاد گلوله در Settings
– آشنایی با کلاس و ماژول Sprite
– طراحی کلاس Bullet و نوشتن متد init و update و draw
درس سیزدهم: شلیک گلوله توسط فضاپیما
– آشنایی با کلاس Group در ماژول Sprite
– افزودن گلوله به صورت اسپریت به گروه گلوله‌ها
– روزآمدسازی موقعیت و رندر جدید گلوله‌ها
– استفاده از متدهای sprite و update گروه گلوله‌ها
درس چهاردهم: محدودیت تعداد و مرز برای گلوله‌ها
– آشنایی با متد len برای دریافت تعداد اعضای گروه
– آشنایی با متد copy برای رونویسی یک گروه
– محدود کردن تعداد گلوله‌های مجاز
– حذف گلوله‌های مازاد با خروج از بالای صفحه
– سپردن تمرین پیش از ورود به بخش بیگانه‌ها

فصل دوم: مدلسازی بیگانه‌ها
درس پانزدهم: ایجاد اولین بیگانه
– انتخاب یک تصویر رایگان برای بیگانه از iconfinder
– ایجاد کلاس و فایل alien
– نوشتن متد __init__ کلاس Alien
– ایجاد گروهی از بیگانه ها با استفاده از کلاس Group
– استفاده از متد draw در کلاس Group برای ترسیم بیگانه در بازی
درس شانزدهم: ایجاد یک ردیف از بیگانه‌ها
– محاسبه فضای در اختیار و تعداد بیگانه ممکن در یک ردیف
– نمایش گرافیکی فضای در اختیار و تعداد بیگانه ممکن در یک ردیف
– اصلاح متد create_aliens برای ایجاد چند بیگانه به جای یکی
– نوشتن حلقه for با استفاده از متد range بریا ایجاد بیگانه‌ها
– اجرای بازی و سپردن تمرین برای آمادگی درس آینده
درس هفدهم: ایجاد ناوگان بیگانه‌ها
– محاسبه فضای در اختیار در امتداد عمودی و تعداد ردیف‌ها
– بازسازی (Refactoring) متد create_alien
– نوشتن حلقه for تو در تو برای ایجاد چند ردیف بیگانه
– تصحیح مختصات y بیگانه‌ها در هر ردیف و نمایش نتیجه
– تغییر ابعاد تصویر بیگانه و بررسی خروجی بازی با ابعاد تازه
درس هجدهم: حرکت ناوگان بیگانه‌ها
– تنظیمات حرکت افقی و عمودی و جهت حرکت در settings
– نوشتن متد update و مفهوم override
– نوشتن متد update_aliens برای جایجایی بیگانگان در یک جهت
– نوشتن متد check_direction برای تعیین و تغییر جهت حرکت
درس نوزدهم: نابودی بیگانه‌ها با اصابت گلوله
– آشنایی با مفهوم Collosion در بازی سازی و پای گیم
– آشنایی با متد groupcollide در ماژول pygame.sprite
– تغییر ابعاد گلوله‌ها برای آزمایش بازی
– آشنایی با متد empty و ایجاد ناوگان تازه با نابودی آخرین بیگانه
درس بیستم: نابودی کشتی و شکست بازیکن
– تعیین حالت‌های شکست موقت و کامل بازی
– آشنایی با تابع spritecollideany در pygame
– پیاده سازی برخورد بیگانه‌ها با کشتی
– پیاده سازی رسیدن بیگانه‌ها به مرز پایین صفحه
– تعریف کلاس GaemStats برای نگهداری آمار بازی
– پیاده سازی شروع مجدد بازی با دادن کشتی جدید به بازیکن
– پیاده سازی شکست کامل بازیکن با اتمام ناوگان کشتی‌ها

فصل سوم: سیستم امتیاز، مراحل و فایل نصب بازی
درس بیست و یکم: طراحی دکمه شروع بازی
– ترفند ایجاد دکمه با استفاده از Rectangle در Pygame
– ایجاد کلاس Button در ماژول button.py
– تنظیم رنگ و ابعاد دکمه و فونت نوشته آن
– آشنایی با کلاس SysFont از ماژول font
– استفاده از متد render برای تبدیل متن به عکس در پای گیم
– استفاده از متدهای blit و fill برای ترسیم مستطیل دکمه و نوشته
– ایجاد نمونه از دکمه و غیرفعال کردن بازی در آعاز اجرای برنامه
درس بیست و دوم: تنظیم رویداد کلیک موس بر روی دکمه
– آشنایی با رویداد کلیک MOUSEBUTTONDOWN در پای گیم
– دریافت مختصات کلیک موس با متد get_pos از ماژول mouse
– بررسی برخورد یک نقطه با یک مستطیل با متد collindepoint
– برقراری جریان بازی با کلیک روی دکمه play
– تصحیح رویداد کلیک برای از سرگیری بازی بعد از Game Over
– تصحیح رویداد کلیک برای عدم کلیک بعد از حذف دکمه
– مخفی کردن نشانگر موس با استفاده از متد set_visibility
درس بیست و سوم: دادن مرحله (Level) به بازی
– تقسیم settings به دو بخش ایستا و پویا
– تعریف تنظیمات پویا در متد initialize_dynamic_settings
– تعریف ویژگی افزایش سرعت بازی speed_scale
– افزایش سرعت بازی پس از هر بار پاکسازی آسمان توسط بازیکن
– بازگشت به تنظیمات اولیه با هر بار زدن دکمه play
درس بیست و چهارم: نمایش امتیاز بازی
– ایجاد کلاس Scoreboard
– تنظیم مختصات مستطیل با ویژگی‌های right و top
– تعریف عددی مختصات جاگیری مستطیل (Rectangle)
– ایجاد متغیر عددی برای امتیاز بازی در GameStat
– استفاده از str برای تبدیل متغیر عددی به رشته (String)
– فراخوانی کلاس Scoreboard و نمایش آن در صفحه بازی
درس بیست و پنجم: افزایش و روزآمدسازی امتیاز
– افزودن مقدار امتیاز به ازای کشتن هر بیگانه به تنظیمات
– کدنویسی افزایش امتیاز بازی با برخورد گلوله با بیگانه
– کدنویسی صفر شدن امتیاز Scoreboard با ازسرگیری بازی
– رفع باگ افزایش امتیاز بازی با برخورد گلوله با چند بیگانه
– استفاده از متد init و افزایش مقدار امتیاز با افزایش سرعت بازی
– استفاده از متد round و format برای نمایش امتیاز خواناتر
درس بیست و ششم: نمایش بهترین امتیاز بازیکن
– افزودن ویژگی سراسری بهترین امتیاز به کلاس GameStats
– افزودن متد نمایش بهترین امتیاز به کلاس Scoreboard
– کدنویسی متد به روز شدن بهترین امتیاز بازیکن در یک دست
– تصحیح حلقه for روزآمدی امتیاز با اصابت گلوله به بیگانه
– حذف تابع print از بخش تنظیمات برای بهبود عملکرد بازی
درس بیست و هفتم: نمایش شماره مرحله بازی
– افزودن ویژگی شماره مرحله بازی به کلاس GameStats
– افزودن متد render_level به کلاس Scoreborard
– افزودن متد blit برای نمایش level در اسکوربورد متناسب
– افزایش شماره مرحله بازی با نابودی کامل یک ناوگان بیگانه
درس بیست و هشتم: نمایش ناوگان فضاپیماهای موجود برای بازیکن
– افزودن متد init برای ارث بری کامل کلاس Ship از Sprite
– استفاده از Group برای رندر دسته جمعی کشتی‌ها در Scoreboard
– استفاده از متد draw در کلاس Group برای ترسیم Sprite ها
– روزآمدسازی ناوگان کشتی‌ها پس از هر بار شکست موقت بازیکن
درس بیست و نهم: تولید فایل exe از پروژه Pygame
– تعریف بسته‌بندی (Packaging)
– آشنایی با کتابخانه PyInstaller
– نصب pyinstaller و تولید فایل spec
– ویرایش فایل spec و افزودن فایل‌های پیوست
– جلوگیری از خطای صفحه سیاه در هنگام استخراج exe از پای گیم
– آشنایی با متد get_fonts و متد chdir از ماژول os
– آشنایی با تغییر مسیر نسبی در هنگام تولید فایل مستقل exe
– آشنایی با مسیر نسبی مورد شناسایی پای‌اینستالر (sys._MEIPASS)
– تولید فایل exe مستقل و قابل جابچایی از پروزه Pygame
درس سی‌ام: جمع‌بندی و ایده‌های توسعه
– خسته نباشی و مرور اهداف دوره
– ایده های توسعه محیط بازی Alien Invasion
– پیشنهاد استفاده از Git برای کنترل نسخه
– پیشنهاد استفاده از Kivy برای توسعه Pygame در اندروید و ios