Curso Python. Volumen XXI: Pygame, videojuegos en python. Parte V

Curso Python. Volumen XXI: Pygame, videojuegos en python. Parte V

Javier Ceballos Fernández

Bienvenidos un día más al curso de Python. En este capítulo vamos a tratar el tema de la sincronización en los videojuegos completo, y seguiremos complementando el videojuego que estamos realizando con la librería “Pygame”. En el capítulo anterior ya dejamos hecho el esqueleto de nuestro videojuego y os recomendamos recordar cómo se utiliza el paradigma de programación orientado a objetos. Hoy empezaremos con un poco de teoría, y luego la aplicaremos a nuestro videojuego. Así que pongámonos manos a la obra.

Sincronización en los videojuegos

La forma de sincronizar un videojuego es importante ya que nos permite adaptar nuestro juego a los distintos ordenadores donde lo ejecutemos, de manera que, en todos, el resultado sea el mismo. Siempre y cuando el hardware sea capaz de ejecutar el videojuego. Existen dos maneras de sincronización:

Una manera es la sincronización por “Framerate” o “Frames per Second (FPS)”: Este método se centra en la frecuencia con que se ejecuta el ciclo principal de un videojuego en un segundo (mientras más alto, más fluidez).

Es decir, se va obteniendo el tiempo que ha trascurrido desde el inicio del ciclo, se hacen las acciones del juego y cuando pasen los FPS especificados, se actualiza y/o refresca la pantalla. Así se logra una fluidez constante sin importar en que equipo se ejecute.

Este es uno de los métodos más extendidos (especialmente en juegos en 2D). Claro que este método tiene sus ventajas y desventajas:

  • Ventaja: ya que limitamos la cantidad máxima de FPS que puede lograr el juego, éste debería verse de la misma forma en cualquier ordenador en donde se ejecute, ya que si el equipo es muy potente sólo funcionará a los FPS especificados (pese a que puede ir más rápido).
  • Desventaja: al usar este método en ordenadores más rápidos (que el que utilicemos para su desarrollo) el juego se verá fluido, pero si lo ejecutamos en un ordenador con un procesador mucho más antiguo del que usamos para desarrollarlo, lo más probable es que se vea bastante lento (por esa razón existen los requerimientos mínimos).

El segundo método es la sincronización por tiempo: En este caso se sincroniza en base al tiempo (por lo que no importan los FPS) moviéndose de igual manera los objetos sin importar en que equipo se ejecute el juego (ya que el movimiento depende del tiempo transcurrido).Ya que lo que se hace es calcular la posición de un objeto en función del tiempo transcurrido.

Este método se usa bastante en videojuegos 3D, ya que el “framerate” varía mucho en cada ciclo.

  • Ventajas: Los objetos y/o “sprites” se mueven siempre a la misma velocidad, sin importar cuántos FPS se alcancen (ya que su movimiento es en función del tiempo), por lo cual no hay que preocuparse de controlar el “framerate”.
  • Desventajas: Pese a que los objetos se mueven siempre a la misma velocidad, en un ordenador más lento el desplazamiento no se verá fluidamente, por ejemplo en caso de que tarde el juego 1 segundo en cada ciclo, cada vez que se deba mover un objeto este se desplazará grandes distancias (ya que el tiempo entre actualizaciones y/o ciclos en donde se refresca la pantalla es grande), produciéndose un salto muy notorio, siendo este un caso muy exagerado.

Si en el primer método (FPS) queríamos mover un objeto 8 pixeles, haríamos lo siguiente:

x = x + 8

En cambio, si lo hacemos en base al tiempo tendríamos:

x = x + (velocidad) * (tiempo)

Es decir, física básica, en donde por ejemplo si se desplaza el objeto a una velocidad de 0.008, y el ciclo demora 1 segundo en ejecutarse (1000ms), el nuevo incremento será de:

x = x + 0.008 * 1000

x = x + 8

Después de esto continuemos con el desarrollo de nuestro videojuego.

Moviendo la pelota (y creando un reloj)

En el juego utilizaremos el método de sincronización de “FPS”. Entonces vamos a crear dentro de la clase Pelota una función de actualización, que se encargará de hacer avanzar la bola y que haga que rebote cuando haya llegado a los límites de la pantalla.

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

# ---------------------------
# Importacion de los módulos
# ---------------------------

import pygame
from pygame.locals import *
import os
import sys

# -----------
# Constantes
# -----------

SCREEN_WIDTH = 640
SCREEN_HEIGHT = 480
IMG_DIR = "imagenes"

# ------------------------------
# Clases y Funciones utilizadas
# ------------------------------

def load_image(nombre, dir_imagen, alpha=False):
# Encontramos la ruta completa de la imagen
ruta = os.path.join(dir_imagen, nombre)
try:
image = pygame.image.load(ruta)
except:
print("Error, no se puede cargar la imagen: " + ruta)
sys.exit(1)
# Comprobar si la imagen tiene "canal alpha" (como los png)
if alpha is True:
image = image.convert_alpha()
else:
image = image.convert()
return image

# -----------------------------------------------
# Creamos los sprites (clases) de los objetos del juego:

class Pelota(pygame.sprite.Sprite):
"La bola y su comportamiento en la pantalla"

def __init__(self):
pygame.sprite.Sprite.__init__(self)
self.image = load_image("bola.png", IMG_DIR, alpha=True)
self.rect = self.image.get_rect()
self.rect.centerx = SCREEN_WIDTH / 2
self.rect.centery = SCREEN_HEIGHT / 2
self.speed = [3, 3]

def update(self):
if self.rect.left SCREEN_WIDTH:
self.speed[0] = -self.speed[0]
if self.rect.top SCREEN_HEIGHT:
self.speed[1] = -self.speed[1]
self.rect.move_ip((self.speed[0], self.speed[1]))

# ------------------------------
# Funcion principal del juego
# ------------------------------

def main():
pygame.init()
# creamos la ventana y le indicamos un titulo:
screen = pygame.display.set_mode((SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT))
pygame.display.set_caption("Pong")

# cargamos los objetos
fondo = load_image("fondo.jpg", IMG_DIR, alpha=False)
bola = Pelota()

clock = pygame.time.Clock()

# el bucle principal del juego
while True:
clock.tick(60)
bola.update()

# actualizamos la pantalla
screen.blit(fondo, (0, 0))
screen.blit(bola.image, bola.rect)
pygame.display.flip()

# Posibles entradas del teclado y mouse
for event in pygame.event.get():
if event.type == pygame.QUIT:
sys.exit()

if __name__ == "__main__":
main()

Vamos a explicar un poco el método que acabamos de crear, los dos “if” que incluye el método sirven para comprobar si la pelota alcanzo los bordes de la pantalla, si esto ocurre que la pelota comenzará a moverse en sentido contrario (por ejemplo, si llegó hasta el borde derecho, la pelota comenzará a moverse a la izquierda, lo mismo para los otros bordes)

La función “move_ip(x,y)” mueve de forma relativa el “sprite” por pantalla, esto es, subirá o bajará “x” pixeles y avanzará o retrocederá “y” pixeles (en este caso utilizara la velocidad que definimos anteriormente para la bola, moviéndola 3 pixeles hacia la derecha y abajo).

Ahora en la función principal del juego tenemos una línea que inicia la clase “bola = Pelota()” y después de esto otra que crea un reloj que controle el tiempo del juego “clock = pygame.time.Clock()”, el cual se ejecuta justo antes de iniciar el bucle principal del juego.

Después ponemos el reloj a un paso de 60 “frames” por segundo para lo que tenemos que hacer los siguiente: “clock.tick(60)”, esto sirve para que nunca se pase de 60 “frames” por segundo, así no importará si estamos ejecutando esto en un “pentium II” o en una “procesador i7”, ya que  la velocidad siempre será como máximo de 60 “frames” por segundo.

Finalmente con “bola.update()” actualizamos la posición de la pelota y luego se vuelve a dibuja la pantalla.

La función “Clock.tick” es bastante curiosa, si se usa sin argumentos (o sea clock.tick()) devuelve el tiempo que ha pasado (en milisegundos) desde la última vez que se llamó, es decir funciona como un reloj, pero si se usa con un argumento, que es el “framerate” (por ejemplo “clock.tick(60)”), la función esperará el tiempo necesario para mantener al juego corriendo a la velocidad solicitada, o sea en el ejemplo el juego nunca correrá a más de 60 “frames” por segundo (sirve para controlar el “framerate”).

Aquí lo dejamos por hoy, os recomendamos que reviséis los capítulos de programación orientada a objetos, ya que como habréis podido comprobar vamos a estar utilizando este paradigma de programación.

En el próximo capítulo nos centraremos en la creación de raquetas que golpearán la pantalla. Comentaros que para todos los que se acaban de incorporar indicarles que tenemos un índice con todos los capítulos del curso, ya que nunca es tarde para empezar.

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  • Un anunciante quiere tener una mayor comprensión del tipo de público que interactúa con sus anuncios. Por ello, acude a un instituto de investigación con el fin de comparar las características de los usuarios que han interactuado con el anuncio con los atributos típicos de usuarios de plataformas similares en diferentes dispositivos. Esta comparación revela al anunciante que su público publicitario está accediendo principalmente a los anuncios a través de dispositivos móviles y que es probable que su rango de edad se encuentre entre los 45 y los 60 años.

La información sobre tu actividad en este servicio, como tu interacción con los anuncios o con el contenido, puede resultar muy útil para mejorar productos y servicios, así como para crear otros nuevos en base a las interacciones de los usuarios, el tipo de audiencia, etc. Esta finalidad específica no incluye el desarrollo ni la mejora de los perfiles de usuario y de identificadores.

  • Una plataforma tecnológica que opera con un proveedor de redes sociales observa un crecimiento en los usuarios de aplicaciones móviles y se da cuenta de que, en funciónde sus perfiles, muchos de ellos se conectan a través de conexiones móviles. La plataforma utiliza una tecnología nueva para mostrar anuncios con un formato óptimo para los dispositivos móviles y con un ancho de banda bajo a fin de mejorar su rendimiento.
  • Un anunciante está buscando una forma de mostrar anuncios en un nuevo tipo de dispositivo. El anunciante recopila información sobre la forma en que los usuarios interactúan con este nuevo tipo de dispositivo con el fin de determinar si puede crear un nuevo mecanismo para mostrar la publicidad en ese tipo de dispositivo.

El contenido que se presenta en este servicio puede basarse en datos limitados, como por ejemplo la página web o la aplicación que esté utilizando, tu ubicación no precisa, el tipo de dispositivo o el contenido con el que estás interactuando (o con el que has interactuado) (por ejemplo, para limitar el número de veces que se te presenta un vídeo o un artículo en concreto).

  • Una revista de viajes, para mejorar las experiencias de viaje en el extranjero, ha publicado en su página web un artículo sobre nuevos cursos que ofrece una escuela de idiomas por Internet. Las publicaciones del blog de la escuela se insertan directamente en la parte inferior de la página y se seleccionan en función de la ubicación no precisa del usuario (por ejemplo, publicaciones del blog que explican el plan de estudios del curso para idiomas diferentes al del país en el que este te encuentras).
  • Una aplicación móvil de noticias deportivas ha iniciado una nueva sección de artículos sobre los últimos partidos de fútbol. Cada artículo incluye vídeos alojados por una plataforma de streaming independiente que muestra los aspectos destacados de cada partido. Si adelantas un vídeo, esta información puede utilizarse para determinar que el siguiente vídeo a reproducir sea de menor duración.

Se puede utilizar la localización geográfica precisa y la información sobre las características del dispositivo

Al contar con tu aprobación, tu ubicación exacta (dentro de un radio inferior a 500 metros) podrá utilizarse para apoyar las finalidades que se explican en este documento.

Con tu aceptación, se pueden solicitar y utilizar ciertas características específicas de tu dispositivo para distinguirlo de otros (por ejemplo, las fuentes o complementos instalados y la resolución de su pantalla) en apoyo de las finalidades que se explican en este documento.

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