Уровни в PyGame: планирование и подключение

двое разработчиков планируют уровни разной сложности на белой доске

Уровни — важная составляющая большинства видеоигр. Они задают структуру, обеспечивают прогресс и разнообразие, а также повышают вовлечённость игрока. PyGame — популярная библиотека на Python для разработки 2D-игр — предоставляет инструменты, с помощью которых можно быстро создать и связать несколько уровней. Хорошо продуманный уровень захватывает игрока, создаёт ощущение продвижения и награды за усилия.

Планирование и проектирование уровней

Перед созданием уровней важно их спланировать. Планирование поможет создать структуру игры, плавно увеличивать сложность и обеспечить согласованность механик. Ключевые факторы при планировании:

Механики игры: прыжки, ускорение, двойной прыжок, взаимодействие с врагами.
Нарратив и темп: где и как игрок узнаёт новую механику.
Архитектура уровней: линейные секции, ветвления, секреты.
Баланс сложности: первая встреча с угрозой должна быть обучающей.

Пример: в платформере следует продумать расположение платформ, врагов и препятствий, маршруты авторов (paths), точки чекпоинтов и зоны возврата. Учтите размеры игрока и физику (высота прыжка, скорость), чтобы уровни были проходимы, но требовали мастерства.

Важно: начинайте с бумажных набросков — это ускоряет итерации. Прототипируйте уровни простыми прямоугольниками и временными спрайтами, прежде чем полировать графику.

Простейшие два уровня — исходный код

Ниже сохранены оригинальные примеры кода двух очень простых уровней. Убедитесь, что pip установлен, и затем выполните:

pip install pygame

Первый уровень:

import pygame  
  
pygame.init()  
  
# Define constants  
SCREEN_WIDTH = 800  
SCREEN_HEIGHT = 600  
PLATFORM_WIDTH = 100  
PLATFORM_HEIGHT = 20  
PLAYER_WIDTH = 50  
PLAYER_HEIGHT = 50  
PLATFORM_COLOR = (255, 255, 255)  
PLAYER_COLOR = (255, 0, 0)  
  
# Create the screen  
screen = pygame.display.set_mode((SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT))  
  
# Create the platform  
platform = pygame.Rect(350, 500, PLATFORM_WIDTH, PLATFORM_HEIGHT)  
  
# Create the player  
player = pygame.Rect(375, 450, PLAYER_WIDTH, PLAYER_HEIGHT)  
  
# Game loop  
running = True  
while running:  
    for event in pygame.event.get():  
        if event.type == pygame.QUIT:  
            running = False  
        elif event.type == pygame.KEYDOWN:  
            if event.key == pygame.K_LEFT:  
                player.move_ip(-10, 0)  
            elif event.key == pygame.K_RIGHT:  
                player.move_ip(10, 0)  
  
    # Fill the screen with black color  
    screen.fill((0, 0, 0))  
  
    # Draw the platform  
    pygame.draw.rect(screen, PLATFORM_COLOR, platform)  
  
    # Draw the player  
    pygame.draw.rect(screen, PLAYER_COLOR, player)  
  
    # Update the screen  
    pygame.display.flip()  
  
pygame.quit()

Второй уровень (тот же код, но с изменёнными позициями платформы и игрока):

import pygame  
  
pygame.init()  
  
# Define constants  
SCREEN_WIDTH = 800  
SCREEN_HEIGHT = 600  
PLATFORM_WIDTH = 150  
PLATFORM_HEIGHT = 20  
PLAYER_WIDTH = 50  
PLAYER_HEIGHT = 50  
PLATFORM_COLOR = (255, 255, 255)  
PLAYER_COLOR = (255, 0, 0)  
  
# Create the screen  
screen = pygame.display.set_mode((SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT))  
  
# Create the platform  
platform = pygame.Rect(200, 500, PLATFORM_WIDTH, PLATFORM_HEIGHT)  
  
# Create the player  
player = pygame.Rect(225, 450, PLAYER_WIDTH, PLAYER_HEIGHT)  
  
# Game loop  
running = True  
while running:  
    for event in pygame.event.get():  
        if event.type == pygame.QUIT:  
            running = False  
        elif event.type == pygame.KEYDOWN:  
            if event.key == pygame.K_LEFT:  
                player.move_ip(-10, 0)  
            elif event.key == pygame.K_RIGHT:  
                player.move_ip(10, 0)  
  
    # Fill the screen with black color  
    screen.fill((0, 0, 0))  
  
    # Draw the platform  
    pygame.draw.rect(screen, PLATFORM_COLOR, platform)  
  
    # Draw the player  
    pygame.draw.rect(screen, PLAYER_COLOR, player)  
  
    # Update the screen  
    pygame.display.flip()  
  
pygame.quit()

Эти примеры демонстрируют базовый принцип: уровни — это разные конфигурации объектов (платформы, враги, предметы). Далее покажем, как переключать уровни и передавать данные.

Подключение разных уровней

Чтобы переключать уровни, заведите переменную, которая хранит номер (или идентификатор) текущего уровня, и используйте условные операторы или диспетчер для вызова отрисовки и логики конкретного уровня. Один из простых подходов — проверять попадание игрока в зону выхода и менять current_level.

Оригинальный пример модифицированного игрового цикла:

current_level = 1  
  
# Draw the platform and the player based on the current level  
if current_level == 1:  
    pygame.draw.rect(screen, PLATFORM_COLOR, platform1)  
    pygame.draw.rect(screen, PLAYER_COLOR, player)  
    # Check if the player has reached the end of the level  
    if player.colliderect(platform1) == False:  
        current_level = 2  
elif current_level == 2:  
    pygame.draw.rect(screen, PLATFORM_COLOR, platform2)  
    pygame.draw.rect(screen, PLAYER_COLOR, player)  
    # Check if the player has reached the end of the level  
    if player.colliderect(platform2) == True:  
        running = False

Замечания по этому фрагменту:

Условие player.colliderect(platform1) == False выглядит необычно для проверки завершения уровня — обычно проверяют попадание в конечную зону (exit zone). Следует использовать явную «зону выхода» Rect и проверять colliderect == True.
Для масштабируемости удобнее вынести логику уровней в классы или функции и иметь LevelManager.

Совместное использование данных между уровнями

Чтобы сохранить состояние (например позицию игрока, количество жизней, собранные предметы) между сменами уровней, используют общий модуль данных. В статье предлагается модуль game_data.py с глобальными переменными.

Содержимое game_data.py:

player_pos = (0, 0)

Использование в уровне (фрагмент):

import pygame  
import game_data  
  
  
# Create the player  
player = pygame.Rect(game_data.player_pos[0], game_data.player_pos[1], PLAYER_WIDTH, PLAYER_HEIGHT)  
  
# Game loop  
running = True  
while running:  
    # Draw the player   
    pygame.draw.rect(screen, PLAYER_COLOR, player)  
  
    # Update the player's position in the game_data module  
    game_data.player_pos = (player.x, player.y)

Это простой и рабочий способ для небольших проектов. При росте проекта лучше перейти на хранение состояния в объекте игры или сериализуемой структуре (JSON, pickle или собственный save/load).

Пример простого LevelManager

Ниже — компактный пример диспетчера уровней, который хранит список уровней и переключает их по индексу. Этот код — рекомендация, его можно адаптировать под вашу архитектуру.

class LevelManager:
    def __init__(self, levels):
        self.levels = levels
        self.current = 0

    def current_level(self):
        return self.levels[self.current]

    def next_level(self):
        if self.current + 1 < len(self.levels):
            self.current += 1
            return True
        return False

# Пример использования:
# manager = LevelManager([level1, level2])
# while running:
#     lvl = manager.current_level()
#     lvl.update()
#     if lvl.finished:
#         if not manager.next_level():
#             running = False

Этот паттерн отделяет управление последовательностью уровней от самой игровой логики.

Чек-листы по ролям

Дизайнер уровня:

Набросать маршрут игрока и ключевые точки.
Убедиться, что обучение новым механикам находится в начале уровня.
Прописать зону выхода и чекпоинты.

Разработчик:

Вынести конфигурацию уровня в отдельный файл.
Реализовать загрузчик и интерфейс Level API (load/unload/update/draw).
Добавить обработку сохранения состояния.

Тестер:

Проверить прохождение от старта до выхода без багов.
Проверить откат к чекпоинту.
Тестировать на граничных позициях игрока и коллизиях с объектами.

Критерии приёмки

Игрок может пройти уровень от старта до выхода без блокировок.
Сохранённая позиция игрока корректно восстанавливается после перехода уровня.
Не возникает утечек памяти при частой смене уровней.
Все интерактивные объекты имеют ожидаемое поведение.

Тестовые сценарии

Проверка перехода уровней: игрок пересекает зону выхода — уровень меняется.
Проверка сохранения позиции: сохранить позицию, перезагрузить уровень, убедиться, что позиция восстановлена.
Граничные условия: игрок попадает в угол экрана — коллизии не ломают физику.

Альтернативные подходы и когда это не сработает

Альтернативы:

Сцены (Scene Graph) — полезно для сложных игр с емким деревом объектов.
FSM (конечные автоматы) для управления состояниями игры (меню, пауза, уровень).
Использование движка (Godot, Unity) для проектов с более высокой сложностью.

Когда простой модуль game_data не подойдёт:

Мультиплеер или клиент-серверная архитектура — тут требуется синхронизация состояния и сериализация через протокол.
Большие проекты с сотнями уровней — лучше использовать систему ресурсов и загрузку по требованию.

Частые ошибки и рекомендации по отладке

Отсутствие явной зоны выхода. Решение: создайте Rect exit_zone и проверяйте colliderect.
Сохранение состояния в локальных переменных уровня. Решение: централизовать состояние в менеджере игры.
Неправильная подписка на события ввода при смене уровней. Решение: очищать и перенастраивать обработчики ввода при загрузке уровня.

Важно: не храните большой объём данных в глобальных переменных без контроля — это усложняет тестирование и приводит к трудноуловимым багам.

Краткая методология для итерации уровней

Напишите бумажный прототип и пройдите маршрут как игрок.
Сделайте «голый» прототип в PyGame с прямоугольниками и базовой физикой.
Игрок/тестер проходит уровень, помечайте точки проблем.
Перенесите конфигурацию в файл (JSON) и добавьте возможность горячей перезагрузки уровня.
Полируйте визуал и звуки.

Однострочные определения (глоссарий)

Уровень — игровая сцена с набором объектов и задач.
Чекпоинт — точка сохранения прогресса внутри уровня.
Зона выхода — область, при пересечении которой уровень считается пройденным.

Краткое резюме

Добавление уровней делает игру интереснее и удерживает игрока. Начинайте с простых конфигураций, применяйте LevelManager для управления последовательностью, храните состояние в централизованном месте и проверяйте переходы и сохранение позиции через тесты. По мере роста проекта переходите к более формальным подходам (сцены, загрузчики ресурсов, сериализация).

Дополнительно: сохраняйте версии уровней в системе контроля версий, используйте текстовые форматы для конфигураций (JSON/YAML) и обеспечьте инструменты для быстрого редактирования и тестирования уровней.