Question

我目前正在使用python和pygame编写一个非常简单的游戏。它有移动的东西。为了让这些东西顺利移动，我安排了主要的游戏循环，如Fix Your Timestep所述，插值。

以下是我现在处理插值的方法。

class Interpolator(object):
    """Handles interpolation"""
    def __init__(self):
        self.ship_prev = None
        self.ship = None

        self.stars_prev = []
        self.stars = []

        self.bullets_prev = {}
        self.bullets = {}

        self.alpha = 0.5

    def add_ship(self, ship):
        self.ship_prev = self.ship
        self.ship = ship

    def add_stars(self, stars):
        self.stars_prev = self.stars
        self.stars = stars[:]

    def add_bullets(self, bullets):
        self.bullets_prev = self.bullets
        self.bullets = bullets.copy()

    def add_enemies(self, enemies):
        self.enemies_prev = self.enemies
        self.enemies = enemies  # to be continued

    def lerp_ship(self):
        if self.ship_prev is None:
            return self.ship
        return lerp_xy(self.ship_prev, self.ship, self.alpha)

    def lerp_stars(self):
        if len(self.stars_prev) == 0:
            return self.stars
        return (lerp_xy(s1, s2, self.alpha) for s1, s2 in izip(self.stars_prev, self.stars))

    def lerp_bullets(self):
        keys = list(set(self.bullets_prev.keys() + self.bullets.keys()))
        for k in keys:
            # interpolate as usual
            if k in self.bullets_prev and k in self.bullets:
                yield lerp_xy(self.bullets_prev[k], self.bullets[k], self.alpha)
            # bullet is dead
            elif k in self.bullets_prev:
                pass
            # bullet just added
            elif k in self.bullets:
                yield self.bullets[k]

lerp_xy（）函数和数据类型

def lerp_xy(o1, o2, alpha, threshold=100):
    """Expects namedtuples with x and y parameters."""
    if sqrt((o1.x - o2.x) ** 2 + (o1.y - o2.y) ** 2) > 100:
        return o2
    return o1._replace(x=lerp(o1.x, o2.x, alpha), y=lerp(o1.y, o2.y, alpha))

Ship = namedtuple('Ship', 'x, y')
Star = namedtuple('Star', 'x, y, r')
Bullet = namedtuple('Bullet', 'x, y')

数据类型当然是暂时的，但我仍然希望它们将来会有x和y属性。 更新： lerper.alpha每帧都会更新。

船舶被添加为单个物体 - 它是玩家船。星星被添加为列表。子弹被添加为dict {id，Bullet}，因为子弹一直被添加和删除，我必须跟踪哪个子弹是哪个，如果两者都存在则进行插值，如果刚添加或删除则执行某些操作。

无论如何，这里的代码就是垃圾。它随着我添加功能而增长，现在我想把它重写为更通用的，所以它可以继续增长，而不是成为一个单声道臭臭的便便。

现在我还是Python的新手，虽然我已经对列表推导，生成器和协同程序感到非常满意。

我最不体验的是Python的OO方面，并设计了一个比10行hacky一次性脚本更大的架构。

这个问题不是我不知道的事情，也不能做任何事情。我确信我能够重写这个非常简单的代码，它可以在某种程度上接近我想要的。

我真正想知道的是，经验丰富的Python程序员将以pythonic方式解决这个简单问题的方式，所以我（当然还有其他人）可以学习在Python开发人员中处理这种情况的优雅方式

所以，我想以伪代码实现的目标：

lerper = Interpolator()
# game loop
while(1):
    # physics
    # physics done
    lerper.add(ship)
    lerper.add(stars)
    lerper.add(bullets)
    lerper.add(enemies) # you got the idea

    # rendering
    draw_ship(lerper.lerp('Ship'))
    # or
    draw_ship(lerper.lerp_ship())

但是，如果您有更好的解决方案，请不要让伪代码阻止您=）

因此。将所有游戏对象作为单独/继承的类？强迫他们都有身份证？将它们全部添加为list / dict lerper.add([ship])？创建一个继承自dict / whatever的特殊容器类？您认为解决这个问题的优雅，pythonic方式是什么？你会怎么做？

Answer 1

这可能不是你想要的，但它有望在尝试编写游戏时向你推动一个有用的方向。为Python 3.x编写的以下配方提供了编写工作模块的示例。

vector（提供了一个用于处理二维坐标并且不仅仅是complex个数字的类）
processing（提供用于创建动画或制作简单游戏的可扩展框架）
boids（演示如何创建独立于帧速率运行的结构化动画）

您可以查看上面提供的代码，并将其用作编写框架或构建代码的灵感，以便它可以重用。引用项目的灵感来自Processing.org。

Answer 2

我写了一个半完成的Breakout克隆，它有类似的＆＃34;物体四处移动＆＃34;代码就像你的一样，所以我将分享我是如何做到的。

具有位置和速度的任何东西都会从Projectile类中实例化。非移动物体也可以是抛射物。当有人在其上调用tick时，射弹负责更新自己的位置。

class Projectile:
    def __init__(self):
        self.x = 0
        self.y = 0
        self.vel_x = 0
        self.vel_y = 0
    def tick(self, dt):
        self.x += dt * self.vel_x
        self.y += dt * self.vel_y

稍后，您可能希望将x和y替换为类似axis-aligned bounding box的内容，以便您可以在投射物之间进行碰撞检测。

所有相互作用的射弹都存在于一层，负责tick每个射弹。

class Layer:
    def __init__(self):
        self.projectiles = []
    def addProjectile(self, p):
        self.projectiles.add(p)
    def tick(self, dt):
        for p in self.projectiles:
            p.tick(dt)
        #possible future expansion: put collision detection here

设置只需使用您想要的属性创建游戏对象，并将它们添加到图层。

#setup
l = Layer()

ship = Projectile()
#not shown: set initial position and velocity of ship
l.addProjectile(ship)

for i in range(numStars):
    star = Projectile()
    #not shown: set initial position and velocity of stars
    l.addProjectile(star)

#not shown: add bullets and enemies to l, the same way stars were

#game loop
while True:
    #get dt somehow
    dt = .42
    l.tick(dt)
    for projectile in l.projectiles:
        draw(l)

绘图是您的程序和我的分歧 - 突破中的所有内容都是一个矩形，因此每个游戏对象都可以以相同的方式绘制。但是太空入侵者并不像星星，子弹看起来不像太空船，所以他们都需要独特的代码。此时，您应该考虑制造Ship，Star，Bullet，Enemy等，它们是Projectile的子类。然后每个人都可以指定自己的外观。除了直线行动之外，他们还可以有个人行为 - 例如船只响应按键，敌人加速向船舶等等。

Answer 3

以下是我最终处理插值的方法：

class Thing(object):
    """Generic game object with interpolation"""
    def __init__(self, x=0, y=0):
        self._x = self.x = x
        self._y = self.y = y

    def imprint(self):
        """call before changing x and y"""
        self._x = self.x
        self._y = self.y

    def __iter__(self):
        """handy to unpack like a tuple"""
        yield self.x
        yield self.y

Ship = Thing
Bullet = Thing


class Star(Thing):
    """docstring for Star"""
    def __init__(self, x, y, r):
        super(Star, self).__init__(x, y)
        self.r = r

    def __iter__(self):
        yield self.x
        yield self.y
        yield self.r


def lerp_things(things, alpha, threshold=100):
    """Expects iterables of Things"""
    for t in things:
        if sqrt((t._x - t.x) ** 2 + (t._y - t.y) ** 2) > threshold:
            yield (t.x, t.y)
        else:
            yield (lerp(t._x, t.x, alpha), lerp(t._y, t.y, alpha))

你会如何处理python游戏中的插值？

3 个答案: