【ゼロから始めるPython】Pythonでマリオ風ゲームを作ってみよう！

はじめに
必要な機能
準備: 必要なライブラリのインストール
ステップ1: 基本設定と画面の準備
ステップ2: 色とキャラクター・ゲーム要素の設定
ステップ3: ゲームループの構築
ステップ4: クリボーの移動と衝突判定
ステップ5: ゴールの判定
ステップ6: キャラクターとメッセージの描画
コード全体
プレイ画面
プレイ動画
まとめ

はじめに

マリオのような横スクロール型のゲームは、Pythonでゲームプログラミングを学ぶ初心者の方に最適です。このプロジェクトでは、pygameライブラリを使ってシンプルな横スクロール型のアクションゲームを作成し、基本的なプログラミングの概念である関数、ループ、条件分岐を活用していきます。プレイヤーはキャラクターを左右に移動させ、ジャンプして障害物や敵を避けながらゴールを目指します。

このゲームを通じて、Pythonの基礎をしっかりと身につけながら、実際のゲーム開発で必要なテクニックも学べるでしょう！

Pythonで制作できるゲーム一覧はこちらの記事で確認できます！

必要な機能

このプロジェクトでは、以下の機能を順番に実装します。

ゲームウィンドウの設定
- pygameを使用して、ゲームが表示されるウィンドウを作成し、キャラクターの移動やゲーム進行ができるように設定します。
キャラクターの移動とジャンプ
- プレイヤーがキーボードを使ってキャラクターを左右に動かしたり、ジャンプしたりする機能を作成します。
敵キャラクターの移動
- 敵キャラクター（クリボー）を設定し、一定の範囲で行ったり来たりする動きを実装します。
衝突と勝敗判定
- キャラクターが敵と衝突したり、ゴールに到達したりした際に、ゲームオーバーやクリアを判定する機能を実装します。
障害物と地形の配置
- 障害物を配置し、プレイヤーがジャンプして回避できるようにすることで、ゲームにアクション要素を追加します。

これから、各機能を順を追って構築し、Pythonで楽しめるマリオ風ゲームを作成していきましょう！

準備: 必要なライブラリのインストール

まず、pygameライブラリをインストールします。以下のコマンドをターミナルで実行してください。

pip install pygame

ステップ1: 基本設定と画面の準備

ゲームのウィンドウサイズやフレームレートなどの基本設定を行います。

import pygame
import sys

# 初期化
pygame.init()

# ウィンドウサイズの設定
WIDTH, HEIGHT = 800, 400
window = pygame.display.set_mode((WIDTH, HEIGHT))
pygame.display.set_caption("スーパーマリオ")

# FPS設定
clock = pygame.time.Clock()
FPS = 60

ここでは、pygame.init()でpygameを初期化し、幅800ピクセル、縦400ピクセルのウィンドウを設定しました。FPSは1秒あたりのフレーム数で、60FPSに設定しています。

ステップ2: 色とキャラクター・ゲーム要素の設定

次に、キャラクターやオブジェクトの色を定義し、ゲーム内のキャラクター（マリオ、クリボー、ゴール）と障害物を設定します。

# カラー定義
WHITE = (255, 255, 255)
RED = (255, 0, 0)
BROWN = (139, 69, 19)
GRAY = (169, 169, 169)
BLACK = (0, 0, 0)
GREEN = (0, 255, 0)

# ゲーム状態
START_SCREEN = 0
PLAYING = 1
GAME_OVER = 2
GAME_CLEAR = 3
state = START_SCREEN

# ゲーム要素の初期化関数
def init_game():
    global mario, goomba, goomba_speed, game_over, game_clear, on_ground, mario_velocity_y
    mario = pygame.Rect(100, HEIGHT - 70, 40, 40)
    goomba = pygame.Rect(600, HEIGHT - 40, 40, 40)
    goomba_speed = 2
    game_over = False
    game_clear = False
    on_ground = True
    mario_velocity_y = 0

goomba_start_x = 500
goomba_end_x = 700

# 障害物設定
obstacles = [pygame.Rect(300, HEIGHT - 100, 50, 50), pygame.Rect(500, HEIGHT - 150, 50, 50)]

goal = pygame.Rect(750, HEIGHT - 150, 20, 150)
init_game()

ここでは、pygame.Rect()でキャラクターや障害物を矩形で設定しています。goomba（クリボー）は地面沿いに配置され、marioやgoalの位置も指定しています。goomba_start_xとgoomba_end_xは、クリボーが行ったり来たりする移動範囲を設定しています。

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ステップ3: ゲームループの構築

メインのゲームループを作成し、キーボード操作でマリオが左右に移動できるようにします。

# メインループ
running = True
while running:
    window.fill(WHITE)
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            running = False
        elif event.type == pygame.KEYDOWN:
            if state == START_SCREEN and event.key == pygame.K_RETURN:
                state = PLAYING
                init_game()
            elif (state == GAME_OVER or state == GAME_CLEAR) and event.key == pygame.K_RETURN:
                state = START_SCREEN

    if state == START_SCREEN:
        font = pygame.font.SysFont(None, 55)
        text = font.render("Press ENTER to Start", True, BLACK)
        window.blit(text, (WIDTH // 2 - 150, HEIGHT // 2))
    elif state == PLAYING:
        keys = pygame.key.get_pressed()
        if keys[pygame.K_LEFT] and mario.left > 0:
            mario.x -= 5
        if keys[pygame.K_RIGHT] and mario.right < WIDTH:
            mario.x += 5
        if keys[pygame.K_SPACE] and on_ground:
            mario_velocity_y = -15
            on_ground = False

        mario_velocity_y += 0.5
        mario.y += mario_velocity_y
        if mario.y >= HEIGHT - mario.height:
            mario.y = HEIGHT - mario.height
            on_ground = True
            mario_velocity_y = 0

        for obstacle in obstacles:
            pygame.draw.rect(window, BLACK, obstacle)
            if mario.colliderect(obstacle):
                if mario_velocity_y > 0:
                    mario.y = obstacle.top - mario.height
                    on_ground = True
                    mario_velocity_y = 0
                elif mario_velocity_y < 0:
                    mario.y = obstacle.bottom
                    mario_velocity_y = 0
                if mario.x < obstacle.left:
                    mario.x = obstacle.left - mario.width
                elif mario.x > obstacle.right:
                    mario.x = obstacle.right

ここでは、if keys[pygame.K_LEFT]で左矢印キーを押したときに左に移動し、if keys[pygame.K_SPACE]でスペースキーが押されるとジャンプします。また、重力を設定し、地面での跳ね返りも処理しています。

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ステップ4: クリボーの移動と衝突判定

クリボーが指定された範囲内を行ったり来たりするようにし、マリオと接触した際の処理を追加します。

        goomba.x += goomba_speed
        if goomba.x <= goomba_start_x or goomba.x >= goomba_end_x:
            goomba_speed = -goomba_speed

        if mario.colliderect(goomba):
            if mario_velocity_y > 0:
                goomba.x = -100
            else:
                state = GAME_OVER

ここでは、クリボーが範囲内を左右に移動し、マリオがジャンプ中にクリボーに触れるとクリボーを消し、地上で衝突した場合はgame_overをTrueにしてゲームオーバーとします。

ステップ5: ゴールの判定

マリオがゴールに到達したときに、ステージクリアと表示する処理を追加します。

        if mario.colliderect(goal):
            state = GAME_CLEAR

ステップ6: キャラクターとメッセージの描画

各要素を描画し、クリアやゲームオーバーのメッセージを表示します。

        pygame.draw.rect(window, RED, mario)
        pygame.draw.rect(window, BROWN, goomba)
        pygame.draw.rect(window, GRAY, goal)
    elif state == GAME_OVER:
        font = pygame.font.SysFont(None, 55)
        text = font.render("Game Over! Press ENTER", True, RED)
        window.blit(text, (WIDTH // 2 - 150, HEIGHT // 2))
    elif state == GAME_CLEAR:
        font = pygame.font.SysFont(None, 55)
        text = font.render("Stage Clear! Press ENTER", True, GREEN)
        window.blit(text, (WIDTH // 2 - 150, HEIGHT // 2))

    pygame.display.flip()
    clock.tick(FPS)

pygame.quit()
sys.exit()

ここで、pygame.draw.rectでキャラクターとオブジェクトを描画し、Game OverやStage Clearのメッセージを表示しています。

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コード全体

import pygame
import sys

# 初期化
pygame.init()

# ウィンドウサイズの設定
WIDTH, HEIGHT = 800, 400
window = pygame.display.set_mode((WIDTH, HEIGHT))
pygame.display.set_caption("スーパーマリオ")

# FPS設定
clock = pygame.time.Clock()
FPS = 60

# カラー定義
WHITE = (255, 255, 255)
RED = (255, 0, 0)
BROWN = (139, 69, 19)
GRAY = (169, 169, 169)
BLACK = (0, 0, 0)
GREEN = (0, 255, 0)

# ゲーム状態
START_SCREEN = 0
PLAYING = 1
GAME_OVER = 2
GAME_CLEAR = 3
state = START_SCREEN

# ゲーム要素の初期化関数
def init_game():
    global mario, goomba, goomba_speed, game_over, game_clear, on_ground, mario_velocity_y
    mario = pygame.Rect(100, HEIGHT - 70, 40, 40)
    goomba = pygame.Rect(600, HEIGHT - 40, 40, 40)
    goomba_speed = 2
    game_over = False
    game_clear = False
    on_ground = True
    mario_velocity_y = 0

goomba_start_x = 500
goomba_end_x = 700

# 障害物設定
obstacles = [pygame.Rect(300, HEIGHT - 100, 50, 50), pygame.Rect(500, HEIGHT - 150, 50, 50)]

goal = pygame.Rect(750, HEIGHT - 150, 20, 150)
init_game()

# メインループ
running = True
while running:
    window.fill(WHITE)
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            running = False
        elif event.type == pygame.KEYDOWN:
            if state == START_SCREEN and event.key == pygame.K_RETURN:
                state = PLAYING
                init_game()
            elif (state == GAME_OVER or state == GAME_CLEAR) and event.key == pygame.K_RETURN:
                state = START_SCREEN

    if state == START_SCREEN:
        font = pygame.font.SysFont(None, 55)
        text = font.render("Press ENTER to Start", True, BLACK)
        window.blit(text, (WIDTH // 2 - 150, HEIGHT // 2))
    elif state == PLAYING:
        keys = pygame.key.get_pressed()
        if keys[pygame.K_LEFT] and mario.left > 0:
            mario.x -= 5
        if keys[pygame.K_RIGHT] and mario.right < WIDTH:
            mario.x += 5
        if keys[pygame.K_SPACE] and on_ground:
            mario_velocity_y = -15
            on_ground = False

        mario_velocity_y += 0.5
        mario.y += mario_velocity_y
        if mario.y >= HEIGHT - mario.height:
            mario.y = HEIGHT - mario.height
            on_ground = True
            mario_velocity_y = 0

        for obstacle in obstacles:
            pygame.draw.rect(window, BLACK, obstacle)
            if mario.colliderect(obstacle):
                if mario_velocity_y > 0:
                    mario.y = obstacle.top - mario.height
                    on_ground = True
                    mario_velocity_y = 0
                elif mario_velocity_y < 0:
                    mario.y = obstacle.bottom
                    mario_velocity_y = 0
                if mario.x < obstacle.left:
                    mario.x = obstacle.left - mario.width
                elif mario.x > obstacle.right:
                    mario.x = obstacle.right

        goomba.x += goomba_speed
        if goomba.x <= goomba_start_x or goomba.x >= goomba_end_x:
            goomba_speed = -goomba_speed

        if mario.colliderect(goomba):
            if mario_velocity_y > 0:
                goomba.x = -100
            else:
                state = GAME_OVER

        if mario.colliderect(goal):
            state = GAME_CLEAR

        pygame.draw.rect(window, RED, mario)
        pygame.draw.rect(window, BROWN, goomba)
        pygame.draw.rect(window, GRAY, goal)
    elif state == GAME_OVER:
        font = pygame.font.SysFont(None, 55)
        text = font.render("Game Over! Press ENTER", True, RED)
        window.blit(text, (WIDTH // 2 - 150, HEIGHT // 2))
    elif state == GAME_CLEAR:
        font = pygame.font.SysFont(None, 55)
        text = font.render("Stage Clear! Press ENTER", True, GREEN)
        window.blit(text, (WIDTH // 2 - 150, HEIGHT // 2))

    pygame.display.flip()
    clock.tick(FPS)

pygame.quit()
sys.exit()