Osnovna struktura PyGame programa¶

Da bi programi koje pišemo mogli da koriste biblioteku (modul) PyGame, prva stvar koju treba da uradimo je da na početku programa priključimo našem programu modul PyGame. Time omogućavamo upotrebu svih funkcija i konstanti koje su definisane u modulu PyGame.

Svaki program koji koristi biblioteku PajGejm (PyGame), po priključivanju modula a pre pozivanja drugih gunkcija treba da izvrši nekoliko koraka da bi inicijalizovao biblioteku, zadao dimenzije prozora u kome će program da crta i postavio naslov tog prozora. Isto tako, na kraju programa ima nekoliko koraka koji govore programu da treba da čeka dok korisnik ne klikne na dugme za zatvaranje prozora, a zatim da zatvori prozor i isključi biblioteku PyGame.

Ti koraci na početku i na kraju rada su u svakom programu isti ili vrlo slični. Da bi korišćenje PyGame biblioteke bilo što jednostavnije za početnike, koristićemo i malu dodatnu biblioteku po imenu PyGameBg. Zahvaljujući ovoj biblioteci, umesto navođenja svih neophodnih koraka dovoljno je da i modul pygamebg priključimo našem programu, a zatim pozovemo samo po jednu funkciju iz modula pygamebg na početku i na kraju programa. Time programi postaju kraći i jednostavniji, što nam omogućava da se usredsredimo na deo programa koji je specifičan za dati zadatak.

Programe koji koriste biblioteku PyGameBg možete da pokrenete i u svom lokalnom razvojnom okruženju (npr. IDLE). Potrebno je samo da pre toga instalirate i biblioteku PyGameBg na isti način kao što ste instalirali biblioteku pygamebg, kucanjem pip3 install pygamebg u komandnoj liniji. Kada instalirate i ovu biblioteku, možete da kopirate izabrani program u vaš editor i sačuvate ga na vašem računaru. Posle toga program možete da dorađujete i menjate po volji, da čuvate različite verzije programa i da ih isprobavate pokretanjem programa.

Evo kako izgleda jedan PajGejm program, koji crta jednu kosu duž i čeka da korisnik zatvori prozor.

Prođimo redom kroz naredbe ovog programa da bismo detaljnije objasnili čemu one služe.

Najpre imamo grupu naredbi kakve će morati da se pojave na početku svakog programa:

• naredbom import pygame as pg priključujemo modul pygame našem programu. Ovde koristimo malo drugačiji oblik naredbe import od onog koji smo koristili ranije. Ovde ujedno modulu pygame dajemo skraćeno ime pg i to skraćeno ime onda koristimo nadalje u programu kao ime modula. Mogli smo ravnopravno da pišemo i samo import pygame i tada bi u nastavku programa umesto pg.Color, pg.draw.line i slično, trebalo da stoji pygame.Color, pygame.draw.line itd.

• naredbom import pygamebg priključujemo modul pygamebg našem programu. Ova naredba se zajedno sa prethodnom može spojiti u jednu: import pygame as pg, pygamebg, a to ćemo često i činiti.

• Naredba prozor = pygamebg.open_window(400, 400, "Pygame") poziva fukciju open_window iz modula pygamebg, koji smo dodali programu. U ovoj funkciji se obavljaju sve portebne pripremne radnje koje smo ranije pominjali. Parametri funkcije su širina, visina i naslov prozora koji se pozivom ove funkcije otvara. Promenljivu prozor koju ova funkcija vraća, kasnije koristimo u programu da bismo u tom prozoru crtali.

Sledi grupa naredbi koja je u svakom programu drugačija i određuje šta konkretan program zapravo radi. Naš prvi program crta crnu liniju na beloj pozadini, a to je postignuto pomoću ovog dela programa:

• naredba prozor.fill(pg.Color("white")) boji prozor u belo. Ovakvom naredbom se često započinje crtanje (boja može da bude i drugačija)

• naredba pg.draw.line(prozor, pg.Color("black"), (100, 100), (300, 300), 5) crta liniju.

Ovakve naredbe će uskoro biti detaljno objašnjene, ali ako ste nestrpljivi, možete da probate da u programu izmenite vrednosti parametara ili dodate nove, slične naredbe i sami otkrijete kako ove funkcije za crtanje rade.

Na kraju programa imamo poziv još jedne funkcije iz modula pygamebg: pygamebg.wait_loop(). U ovoj funkciji se nalaze naredbe koje omogućavaju da se crtež pojavi na prozoru i da prozor ostane otvoren dok korisnik ne klikne na dugme za zatvaranje. Funkcija nakon zatvaranja prozora deaktivira sve pokrenute delove biblioteke PajGejm (isključuje ih).

Svi naši PajGejm programi će se završavati pozivom funkcije pygamebg.wait_loop() ili neke slične funkcije. Posle izvršenja ove funkcije program može da nastavi da radi bez biblioteke PyGame u tekstualnom prozoru ako za time ima potrebe.

Koordinatni sistem¶

Koordinate su nam veoma važan pojam i sa njima ćemo se susretati u baš svakom PajGejm programu. Položaj svih objekata (tačaka, duži, krugova, teksta, gotovih slika itd.) na prozoru određuje se njihovim koordinatama u koordinatom sistemu prozora.

Koordinatni sistem prozora je sličan, ali ipak malo drugačiji od onog koji se koristi u matematici. Položaj tačke je i u ovom slučaju određen uređenim parom njenih koordinata (koordinatom x tj. apscisom i koordinatom y tj. ordinatom). Jedinica mere je jedan piksel.

U računarskoj grafici, koordinatni početak je u gornjem levom uglu prozora. Koordinata \(x\) raste kada se krećemo na desno (kao i u matematici), ali koordinata \(y\) opada kada se krećemo na gore, odnosno povećava se kada se krećemo na dole, što je drugačije od uobičajenog koordinatnog sistema iz matematike. Neka je data tačka \(A(5, 3)\). Ako bismo pomerili ovu tačku za 1 na gore i zadržali njenu \(x\) koordinatu, tada bi nove koordinate tačke \(A\) bile \(A(5, 2)\). Ako bismo tačku \(A\) sa trenutne pozicije pomerili na dole za 2, nove koordinate bi joj bile \(A(5, 4)\). Dakle, prva koordinata tačke određuje koliko je tačka udaljena od leve ivice prozora, a druga koordinata koliko je tačka udaljena od gornje ivice prozora.

U programskom jeziku Pajton par koordinata tačke možemo predstaviti bilo dvočlanom torkom (3, 5) bilo dvočlanom listom [3, 5]. U prethodnom primeru dve krajnje tačke duži bile su zadate pomoću dve dvočlane torke ((100, 100) i (300, 300)).

Često je potrebno zadati i pravougaonik, čije su stranice paralelne koordinatnim osama. Takav pravougaonik se zadaje pomoću torke ili liste od četiri broja: (x, y, w, h) ili [x, y, w, h]. Pri tome \(x\) i \(y\) predstavljaju koordinate gornjeg levog temena pravougaonika, a \(w\) i \(h\) predstavljaju redom širinu i visinu tog pravougaonika u pikselima. Tako na primer, pravougaonik na sledećoj slici bi mogao da se zada kao pygame.Rect(2, 1, 4, 3), ili prosto kao (2, 1, 4, 3) ili [2, 1, 4, 3].

Naredni program može da vam pomogne da shvatite koordinate. Pokrenite program klikom na dugme „Prikaži primer”, a zatim pomerajte miša i pratite kako se koordinate menjaju. Prozor po kom se miš kreće je veliičine 300 puta 300 piskela. Vrednosti koordinata x i y se pojavljuju i u naslovu prozora i pored pokazivača miša. Zapis pored miša u obliku uređenog para, kao što će biti i u programima kada zadajemo jednu tačku.

Proverite svoje znanje o koordinatama kroz narednih nekoliko pitanja.

Zadavanje boja¶

Pri crtanju se, naravno, mogu koristiti različite boje. Boju možemo zadati njenim imenom (na engleskom), koje se navodi kao parametar funkcije pg.Color. Možete da koristite boje navođenjem odgovarajuće niske (stringa): 'black' za crnu, 'white' za belu, 'gray' za sivu, 'blue' za plavu, 'green' za zelenu, 'orange' za narandžastu, 'yellow' za žutu i slično. Podsetimo se, niske se navode bilo između jednostrukih, bilo između dvostrukih navodnika (ravnopravno se, na primer, mogu koristiti``’blue’`` i "blue"). Na primer, ako pozovete funkciju py.draw.line(prozor, pg.Color('blue'), (0, 0), (200, 200), 3) na prozoru će se prikazati duž debljine 3 piksela, plave boje, čija su temena tačke sa koordinatama \((0, 0)\) i \((200, 200)\).

Neka od imena boja, koja se često koriste u programima su:

Poigrajte se malo sa bojama u narednom programu i pokušajte da obojite prozor u neke ili sve od ovih boja.

Pored ovih boja, postoje i mnoge druge koje možete da koristie. Ukupan broj svih nijansi koje postoje u računarima je ogroman i iznosi oko 16 miliona. Od toga, pomoću imena možemo da zadamo nešto više od 600 različitih boja (kompletan spisak se nalazi u fajlu colordict.py, koji lako možete da nađete na internetu, a ako ste instalirali PajGejm, imate ga i na svom računaru).

Sve ove imenovane boje, a i sve ostale koje nemaju imena, možemo da zadamo pomoću brojeva. Za to se najviše koristi takozvani RGB model boja. Naime, u računarskoj grafici svaka boja se dobija mešanjem određene količine crvene, zelene i plave, po čijim imenima na engleskom (Red, Green, Blue) je RGB model i dobio ime. Na primer, kombinovanjem crvenog i zelenog svetla dobija se žuto svetlo, kombinovanjem crvenog i plavog ljubičasto, a kombinovanjem plavog i zelenog rezeda. Kombinovanjem svetla sve tri osnovne boje dobija se belo svetlo dok se crno svetlo dobija kada se sva tri svetla isključe. Sivo svetlo se dobija kada se izmeša podjednaka količina, crvenog, zelenog i plavog svetla.

Boju tako možemo opisati navodeći tri broja (u ovom slučaju to su brojevi od 0 do 255), koji redom predstavljaju količinu crvene, zelene i plave komponente u boji koju definišemo. U programskom jeziku Pajton boju možemo da predstavimo i u obliku tročlane uređene torke (na pr. (123, 80, 56)) ili tročlane liste (na pr. [123, 80, 56]). Torku ili listu možete navesti direktno kao argument funkcije koji odgovara boji, a možete je upamtiti u promenljivoj i kasnije koristiti ime promenljive. Na primer, dodelom REZEDA = (0, 255, 255) definišemo rezeda boju navodeći odgovarajuće količine crvene, zelene i plave svetlosti koju ova boja sadrži (pošto je to mešavina plave i zelene boje u njoj nema nimalo crvene, a plava i zelena komponenta su na maksimumu). Nakon toga, tu boju možemo upotrebiti i u pozivu funkcije (na pr. prozor.fill(REZEDA)). Imena tih promenljivih ne moraju biti napisana velikim slovima, ali to je postalo uobičajeno u pisanju Pajton programa. U programima koje budete čitali u nastavku, susretaćete se sa definicijama ovog oblika.

Boju je moguće zadati i sa četiri broja, na primer REZEDA = (0, 255, 255, 10). Poslednji, četvrti parametar (takođe od 0 do 255) određuje prozirnost boje, tj. ovako zadata rezeda boja je blago providna.

Rezimirajmo sada RGB vrednosti nekih karakterističnih boja.

Primetimo da su nijanse sive boje prepoznatljive po tome što su u njima količina crvene, zelene i plave jednake. Što je ta količina manja, nijansa sive je tamnija i obrnuto, veće jednake količine crvene, zelene i plave predstavljju svetlije nijanse sive (na osnovu RGB vrednosti, crnu i belu možemo da posmatramo kao najtamniju i najsvetliju nijansu sive).

U narednom programu možete da isprobate i zapise boja u RGB obliku. Pored bojenja prozora u neke ili sve od nabrojanih boja, možete da unesete i druge (bilo koje) trojke vrednosti između 0 i 255.

Utvrdite svoje znanje o bojama tako što ćete odgovoriti na narednih nekoliko pitanja.

Boje se dakle, predstavljaju sa tri, a koordinate tačaka sa dva broja. Proveri da li ovo razumeš tako što ćeš odgovoriti na naredno pitanje.