R&T 1 M Programmation Orientée Objet

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1 TABLE DES MATIÈRES 2 PRISE EN MAIN DE LA LIBRAIRIE PYGAME R&T 1 M Programmation Orientée Objet - TP3 : 2048, Une approche de pygame - 18 avril 2014 Table des matières 1 Présentation du sujet 1 2 Prise en main de la librairie pygame Présentation (très) rapide de pygame Premier programme La classe case Déclaration et constructeur La méthode update Programme de test de la classe case La classe quadrillage Déclaration et constructeur La méthode ajout_case La méthode actualiser_affichage La méthode PasFini Les méthodes touche_haut, touche_bas, touche_gauche et touche_droite Programme de test de la classe quadrillage Présentation du sujet Vous allez travailler sur le jeu Le résultat final est disponible dans le dossier But_Du_TP. Un extrait de code vous est fourni pour vous aider à démarrer. Le but du jeu est de faire glisser des tuiles sur une grille, pour les combiner et créer ainsi une tuile portant le nombre (Wikipedia) Pour créer votre jeu, vous allez créer les paquets et y implanter les classes nécessaires. 2 Prise en main de la librairie pygame 2.1 Présentation (très) rapide de pygame La librairie PyGame est une implémentation Python de la libraire SDL (Simple DirectMedia Layer). Elle permet la réalisation de jeux vidéo en 2D (comme les anciens jeux d arcade). Elle gère automatiquement toute la partie vidéo du programme, seule reste à écrire la partie «intelligente» du jeu. De la documentation est disponible sur le site : M Programmation Orientée Objet 1 TP3

2 2.2 Premier programme 2 PRISE EN MAIN DE LA LIBRAIRIE PYGAME 2.2 Premier programme Un premier programme (ci-dessous) vous est fourni comme base de travail pour l initialisation de la librairie. 1 #!/ usr / bin / env python 2 # -*- coding : utf -8 -*- 3 4 import sys 5 import os 6 import pygame 7 # from Quadrillage import * 8 9 def main (): 10 pygame. init () 11 size = width, height = 800, 600 # 1024, black = 0, 0, screen = pygame. display. set_mode ( size ) # Titre 17 pygame. display. set_caption (" 2048, Le jeu ") # Remplissage de l arrière - plan 20 background = pygame. Surface ( screen. get_ size ()) 21 background. fill ( black ) clock = pygame. time. Clock () 24 while 1: 25 clock. tick (15) 26 for event in pygame. event. get (): 27 # Une touche est appuyée 28 if event. type == pygame. KEYDOWN : 29 if event. key == pygame. K_ ESCAPE : 30 sys. exit () # Actualisation de l écran 33 pygame. display. flip () if name == main : 37 main () Le programme main_v0.py (recopié ci-dessus) permet d afficher une fenêtre de jeu et de préparer les interactions avec le joueur : La librairie est initialisée par la ligne 10. Plusieurs constantes (taille de la surface de jeu, couleur noire) sont initialisées dans les lignes 11 et 12. La surface de jeu est créée à la ligne 14. Il est possible (pour l instant ce n est pas le cas) de basculer l affichage en plein écran. Les lignes 20 et 21 sont utilisées pour créer un fond noir. Il est aussi possible de placer une image en fond. Un objet de la classe clock est nécessaire pour pouvoir régler la cadence de jeu. Il est crée en ligne 23. La cadence d affichage est fixée à la ligne 25. La partie principale du programme commence ensuite par une boucle while toujours vraie (ce peut être modifié par la suite pour détecter la fin du jeu). Les lignes 26 à 30 détectent l appui sur une touche (pygame.keydown) et quitte le programme si la touche est ESC (pygame.k_escape) est appuyé. M Programmation Orientée Objet 2 TP3

3 3 LA CLASSE CASE La fonction flip est appelée pour mettre à jour l affichage (pour l instant, elle n a rien à faire...). 3 La classe case La classe case doit être stockée dans le fichier Case.py. Cette classe représentent tous les éléments définissant la case telle qu elle sera affichée. Le schéma UML correspondant est le suivant. Les éléments publiques sont précédés par un un +. Les éléments privées sont précédés par un un -. Case + self.val :int + self.image :pygame.image + self.rect :pygame.rect case + init ( valeur :int, width :int, height :int,x :int,y :int) + update() 3.1 Déclaration et constructeur La classe hérite de pygame.sprite.sprite. La bibliothèque pygame étant très grosse elle est ellemême composée de plusieurs modules (dont sprite qui contient la classe Sprite). Le constructeur attend plusieurs arguments : valeur : la valeur de la case (2, 4, 8,...) width : la largeur de la case à créer height : la hauteur de la case à créer x : l abscisse de la case y : l ordonnée de la case Dans le constructeur de la classe case commencez par appeler le constructeur de la classe mère. Dans le constructeur, créez l attribut publics val initialisé avec l argument valeur. La classe Sprite (dont la classe case hérite) contient plusieurs attributs que nous allons utiliser dans la suite du projet. Pour l instant les 2 attributs sur lesquels vous allez travailler sont image et rect. L attribut public image stocke l image à afficher sur l écran. Cette image sera initialisée avec la valeur de retour de la fonction pygame.image.load. L argument utilisé pour cette fonction sera une chaîne de caractère définissant le nom de l image à charger (il faudra utiliser l argument valeur pour construire cette chaîne). Cette image peut être redimensionnée en utilisant les arguments width et height grâce à la fonction pygame.transform.scale. L attribut rect représente la position de l élément affiché ainsi que sa taille. Pour l instant initialisez le avec la valeur de retour de la méthode get_rect de l attribut image ( ref/rect.html). M Programmation Orientée Objet 3 TP3

4 3.2 La méthode update 4 LA CLASSE QUADRILLAGE Cet attribut peut être modifié pour prendre en compte la position donnée en argument (définit par x, y) grâce à son attribut topleft. 3.2 La méthode update La déclaration de cette méthode n est pas utile en elle-même, mais peut être pratique à la compréhension : c est la méthode qui sera appelé par pygame lorsqu un rafraichissement de l écran sera demandé. Dans cette méthode, il suffit d appeler la méthode du même nom de la classe mère. 3.3 Programme de test de la classe case Avant toutes choses, copiez le fichier main_v0.py vers main_v01.py. Création d un objet de la classe case Dans votre programme principal, après les 3 lignes de création du fond, créez un objet de la classe case (n oubliez pas d importer le module avec la commande from case import * au début de votre programme). Vous devez ensuite créer un objet de la classe pygame.sprite.group (ce sera nécessaire pour l affichage). Cet objet est un regroupement d éléments ayant le même «rôle» dans le jeu (même si le groupe ne contient qu un seul élément). Pour placer votre case dans le groupe utilisez la méthode add (de la classe pygame.sprite.group). Dans la boucle principale, après les tests liés aux touches et avant l appel à la fonction flip(), placez les opérations suivantes : Avant d afficher la nouvelle image, vous devez effacer l ancienne (vous pourrez tester votre programme sans cette commande pour voir la différence) en utilisant la méthode blit de l objet screen avec background comme premier paramètre et l attribut (0, 0) comme second paramètre. Appelez ensuite la méthode update de votre objet de la classe pygame.sprite.group. Elle permet de rafraichir tous les éléments du groupe. La méthode draw (toujours de cette objet) avec screen comme argument permet ensuite d afficher tous les éléments (même si pour l instant il n y en a qu un) du groupe. Vous pouvez ensuite tester votre programme, une case doit être affiché à la position que vous lui avez fournit lors de sa construction, appuyez sur ESC pour quitter le programme. 4 La classe quadrillage La classe quadrillage doit être stockée dans le fichier Quadrillage.py. Cette classe représentent tous les éléments définissant la case telle qu elle sera affichée. Le schéma UML correspondant est le suivant. Les éléments publiques sont précédés par un un +. Les éléments privées sont précédés par un un -. M Programmation Orientée Objet 4 TP3

5 4.1 Déclaration et constructeur 4 LA CLASSE QUADRILLAGE Quadrillage quadrillage + damier :list + width :int + height :int + groupecases :pygame.sprite.group() + fond :pygame.image + init ( taille=400 :int) + actualiser_affichage(parent :pygame.sprite) + int :touche_haut() + int :touche_bas() + int :touche_droite() + int :touche_gauche() - ajout_case() - int : PasFini() 4.1 Déclaration et constructeur Le constructeur attend un argument (taille) dont la valeur par défaut est 400 qui définit la taille total du quadrillage du jeu. Dans le constructeur, initialisez les attributs : damier initialisé avec une liste à deux dimensions rempli d éléments VIDE (définit dans le fichier des Constantes). Ce tableau servira à stocker les valeurs des cases à afficher. width initialisé en utilisant l argument taille et définissant la largeur des cases du quadrillage. height initialisé en utilisant l argument taille et définissant la hauteur des cases du quadrillage. groupecases initialisé en utilisant le constructeur de la classe pygame.sprite.group. Cet attribut sera utilisé pour stocker les cases à afficher à l écran. fond initialisée avec la valeur de retour de la fonction pygame.image.load(os.path.join( Images, background.png )).convert(). Cet attribut définit l image de fond du quadrillage. Elle peut être redimensionnée en utilisant l argument taille grâce à la fonction pygame.transform.scale. Pour terminer d initialiser le quadrillage du jeu, il faut ajouter une case. Pour cela, il suffit d appeler la méthode privée ajout_case() (même si pour l instant il n y a rien dedans...). 4.2 La méthode ajout_case Cette méthode permet d ajouter une case à une position aléatoire dans le quadrillage. Pour cela, il faut choisir une position aléatoirement. Si, à cette position, le tableau damier est VIDE alors on ajoute la valeur 2. Si la case n est pas VIDE, il faut en rechercher une autre La méthode actualiser_affichage Cette méthode prend en argument le parent graphique du quadrillage, c est à dire la fenêtre dans laquelle le quadrillage sera affiché (ici c est screen qui est définit dans le programme principal). M Programmation Orientée Objet 5 TP3

6 4.4 La méthode PasFini 4 LA CLASSE QUADRILLAGE Le but est ici de créer et d afficher les cases qui correspondent aux valeurs stockées dans le tableau damier. Pour écrire correctement cette méthode, il faut s inspirer du programme de test de la classe case. Il faut : 1. Initialiser le groupe groupecases grâce à la méthode empty() de la classe pygame.sprite.group. 2. Redessiner le fond du quadrillage (avec blit). 3. Pour chaque position du tableau, créer la case correspondante, à la bonne position, avec la bonne valeur (pour les cases VIDE, vous pourrez donner au constructeur la valeur "vide"). Une fois créée, vous devez ajouter cette case au groupe, avec la méthode add de la classe pygame.sprite.group. 4. Mettre à jour tous les objets du groupe grâce à la méthode update de la classe pygame.sprite.group. 5. Mettre à jour l affichage avec la méthode draw (toujours du même objet) avec parent comme argument. 4.4 La méthode PasFini Le but de cette fonction est de savoir si la partie peut continuer ou est finie (il existe une case 2048 ou il n y a plus de place sur le quadrillage). Cette méthode n a pas d argument d entrée mais a une sortie, l état du jeu : 1 : le jeu est terminé et l utilisateur a perdu (il n y a plus de place dans le quadrillage). 0 : le jeu n est pas terminé. 1 : le jeu est terminé et l utilisateur a gagné. Vous devrez légèrement réfléchir pour savoir quelles sont les actions à faire pour obtenir l état du jeu Les méthodes touche_haut, touche_bas, touche_gauche et touche_droite Elles sont presque identiques. Elles seront à appeler lorsque l utilisateur appuiera sur une touche directionnelle du clavier. Elle permettent de déplacer les valeurs des cases du tableau damier dans la bonne direction et de les fusionner lorsque deux cases se «percutent». Chacune de ces méthodes retourne l état du jeu une fois l opération effectué (voir définition de la méthode PasFini). 4.6 Programme de test de la classe quadrillage Avant toutes choses, copiez le fichier main_v0.py vers main_v1.py. Vous pourrez vous inspirer du fichier main_v01.py précédemment créé. Il vous faudra tout d abord importer et créer une instance de la classe quadrillage : ce sera l objet qui gérera le jeu Il faudra ensuite, dans la boucle principale, après les tests liés aux touches et avant l appel à la fonction flip(), placer les opérations suivantes : : 1. Effacez l ancienne image en utilisant la méthode blit. M Programmation Orientée Objet 6 TP3

7 4.6 Programme de test de la classe quadrillage 4 LA CLASSE QUADRILLAGE 2. Appelez ensuite la méthode qui permet d actualiser l affichage du quadrillage. Ensuite, à partir du test vérifiant la touche ESC, écrivez un test qui vérifie chaque flèche du clavier (K_RIGHT, K_LEFT, K_UP, K_DOWN). Après un appui sur une de ces flèches, la méthode correspondante de la classe quadrillage doit être appelée. Vous devez penser à récupérer l état du jeu fourni par les méthodes de déplacement et arrêter celui-ci lorsqu il est fini. Vous pouvez afficher l état du jeu grâce à une instance de l objet pygame.font.sysfont. Vous pouvez écrire un texte grâce à la méthode render de cet objet et l associer puis l afficher à la fenêtre graphique grâce aux méthodes blit et flip, que vous maîtrisez très bien maintenant... Une fois tout ce travail effectué, vous pouvez jouer à 2048 (modulo les bugs de code...). M Programmation Orientée Objet 7 TP3