【ゼロから始めるPython】Pythonでスカッシュゲーム（壁打ちテニス）を作ってみよう！

AIプログラミング
この記事を書いた人
柊あい

生成AI研究家。新卒で一般企業に就職するも、日々の過酷な残業でメンタルを崩し、退職。
そんな中、生成AIに出会い、当時はまだ珍しかったAI活用フリーランサーとして活動。現在はAI活用を広めるインフルエンサーとして、本サイトの記事の執筆を担当。

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目次
  1. はじめに
  2. 必要な機能
  3. 準備: 必要なライブラリのインストール
  4. ステップ1: 基本設定と画面の準備
  5. ステップ2: 色とキャラクター・ゲーム要素の設定
  6. ステップ3: スタート画面と状態管理
  7. ステップ4: ゲームループの構築
  8. ステップ5: バーの移動とボールの反射
  9. ステップ6: ゲームオーバー判定とスコア加算
  10. ステップ7: キャラクターとスコアの描画
  11. コード全体
  12. プレイ画面
  13. まとめ

はじめに

今回は、Pygameを使って簡単なスカッシュ（壁打ちテニス）ゲームを作成する方法を紹介します。本記事では、ゲームの設計から実装までをステップバイステップで解説し、最終的にスコア機能やゲームオーバー処理を実装した完全なゲームを作成します。

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必要な機能

今回のスカッシュゲームには、以下の機能を実装します。

  • スタート画面：ゲーム起動時に「ENTERキー」を押すとゲームが始まる。
  • プレイ画面：ボールとバーが表示され、ボールが等速で移動。
  • バーの操作：左右キーでバーを動かせる。
  • ボールの反射：壁やバーに当たるとボールが跳ね返る。
  • スコアの加算：ボールがバーに当たるたびに10点加算。
  • ゲームオーバー処理：ボールが画面下に落ちるとゲームオーバー。
  • リスタート：ゲームオーバー画面でENTERキーを押すと、スタート画面に戻る。

準備: 必要なライブラリのインストール

Pygameを使用するので、以下のコマンドを実行してインストールしてください。

pip install pygame

ステップ1: 基本設定と画面の準備

まず、Pygameを初期化し、ゲームウィンドウを設定します。

import pygame

# 画面のサイズ
WIDTH, HEIGHT = 600, 400

# Pygameの初期化
pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode((WIDTH, HEIGHT))
pygame.display.set_caption("Squash Game")
font = pygame.font.Font(None, 36)
clock = pygame.time.Clock()

ステップ2: 色とキャラクター・ゲーム要素の設定

ボールやバーのサイズ、速度、色を設定します。

# 色の設定
WHITE = (255, 255, 255)
BLACK = (0, 0, 0)

# ゲーム要素のサイズ
BAR_WIDTH, BAR_HEIGHT = 100, 10
BALL_SIZE = 10
BALL_SPEED = 4
BAR_SPEED = 6

ステップ3: スタート画面と状態管理

ゲームには3つの状態（スタート、プレイ中、ゲームオーバー）があります。

START, PLAYING, GAME_OVER = "start", "playing", "game_over"
game_state = START

また、ゲームの初期化関数を作成します。

def reset_game():
    global ball_x, ball_y, ball_dx, ball_dy, bar_x, score
    ball_x, ball_y = WIDTH // 2, HEIGHT // 2
    ball_dx, ball_dy = random.choice([-BALL_SPEED, BALL_SPEED]), -BALL_SPEED
    bar_x = (WIDTH - BAR_WIDTH) // 2
    score = 0

ステップ4: ゲームループの構築

ゲームのメインループを作成し、イベントを処理します。

running = True
while running:
    screen.fill(BLACK)
    
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            running = False
        if event.type == pygame.KEYDOWN:
            if game_state == START and event.key == pygame.K_RETURN:
                reset_game()
                game_state = PLAYING
            elif game_state == GAME_OVER and event.key == pygame.K_RETURN:
                game_state = START

ステップ5: バーの移動とボールの反射

    keys = pygame.key.get_pressed()
    if game_state == PLAYING:
        if keys[pygame.K_LEFT] and bar_x > 0:
            bar_x -= BAR_SPEED
        if keys[pygame.K_RIGHT] and bar_x < WIDTH - BAR_WIDTH:
            bar_x += BAR_SPEED
        
        # ボールの移動
        ball_x += ball_dx
        ball_y += ball_dy
        
        # 壁の反射
        if ball_x <= 0 or ball_x >= WIDTH - BALL_SIZE:
            ball_dx = -ball_dx
        if ball_y <= 0:
            ball_dy = -ball_dy

ステップ6: ゲームオーバー判定とスコア加算

        # バーとの衝突判定
        if (ball_y + BALL_SIZE >= HEIGHT - BAR_HEIGHT and
            bar_x <= ball_x <= bar_x + BAR_WIDTH):
            ball_dy = -ball_dy
            score += 10
        
        # ボールが下に落ちた場合
        if ball_y >= HEIGHT:
            game_state = GAME_OVER

ステップ7: キャラクターとスコアの描画

    # 画面描画
    if game_state == START:
        text = font.render("Press ENTER to Start", True, WHITE)
        screen.blit(text, (WIDTH // 2 - text.get_width() // 2, HEIGHT // 2))
    elif game_state == PLAYING:
        pygame.draw.rect(screen, WHITE, (bar_x, HEIGHT - BAR_HEIGHT, BAR_WIDTH, BAR_HEIGHT))
        pygame.draw.ellipse(screen, WHITE, (ball_x, ball_y, BALL_SIZE, BALL_SIZE))
        score_text = font.render(f"Score: {score}", True, WHITE)
        screen.blit(score_text, (WIDTH - 150, 10))
    elif game_state == GAME_OVER:
        game_over_text = font.render(f"Game Over! Score: {score}", True, WHITE)
        screen.blit(game_over_text, (WIDTH // 2 - game_over_text.get_width() // 2, HEIGHT // 2))

コード全体

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import pygame
import random

# ゲームの基本設定
WIDTH, HEIGHT = 600, 400
BAR_WIDTH, BAR_HEIGHT = 100, 10
BALL_SIZE = 10
BALL_SPEED = 4
BAR_SPEED = 6
WHITE = (255, 255, 255)
BLACK = (0, 0, 0)

# Pygameの初期化
pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode((WIDTH, HEIGHT))
pygame.display.set_caption("Squash Game")
font = pygame.font.Font(None, 36)
clock = pygame.time.Clock()

# ゲームの状態
START, PLAYING, GAME_OVER = "start", "playing", "game_over"
game_state = START

# ゲームのリセット関数
def reset_game():
    global ball_x, ball_y, ball_dx, ball_dy, bar_x, score
    ball_x, ball_y = WIDTH // 2, HEIGHT // 2
    ball_dx, ball_dy = random.choice([-BALL_SPEED, BALL_SPEED]), -BALL_SPEED
    bar_x = (WIDTH - BAR_WIDTH) // 2
    score = 0

# ゲームループ
running = True
while running:
    screen.fill(BLACK)
    
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            running = False
        if event.type == pygame.KEYDOWN:
            if game_state == START and event.key == pygame.K_RETURN:
                reset_game()
                game_state = PLAYING
            elif game_state == GAME_OVER and event.key == pygame.K_RETURN:
                game_state = START

    keys = pygame.key.get_pressed()
    if game_state == PLAYING:
        if keys[pygame.K_LEFT] and bar_x > 0:
            bar_x -= BAR_SPEED
        if keys[pygame.K_RIGHT] and bar_x < WIDTH - BAR_WIDTH:
            bar_x += BAR_SPEED
        
        # ボールの移動
        ball_x += ball_dx
        ball_y += ball_dy
        
        # 壁の反射
        if ball_x <= 0 or ball_x >= WIDTH - BALL_SIZE:
            ball_dx = -ball_dx
        if ball_y <= 0:
            ball_dy = -ball_dy
        
        # バーとの衝突判定
        if (ball_y + BALL_SIZE >= HEIGHT - BAR_HEIGHT and
            bar_x <= ball_x <= bar_x + BAR_WIDTH):
            ball_dy = -ball_dy
            score += 10
        
        # ボールが下に落ちた場合
        if ball_y >= HEIGHT:
            game_state = GAME_OVER
    
    # 描画処理
    if game_state == START:
        text = font.render("Press ENTER to Start", True, WHITE)
        screen.blit(text, (WIDTH // 2 - text.get_width() // 2, HEIGHT // 2))
    elif game_state == PLAYING:
        pygame.draw.rect(screen, WHITE, (bar_x, HEIGHT - BAR_HEIGHT, BAR_WIDTH, BAR_HEIGHT))
        pygame.draw.ellipse(screen, WHITE, (ball_x, ball_y, BALL_SIZE, BALL_SIZE))
        score_text = font.render(f"Score: {score}", True, WHITE)
        screen.blit(score_text, (WIDTH - 150, 10))
    elif game_state == GAME_OVER:
        game_over_text = font.render(f"Game Over! Score: {score}", True, WHITE)
        screen.blit(game_over_text, (WIDTH // 2 - game_over_text.get_width() // 2, HEIGHT // 2))
        restart_text = font.render("Press ENTER to Restart", True, WHITE)
        screen.blit(restart_text, (WIDTH // 2 - restart_text.get_width() // 2, HEIGHT // 2 + 40))
    
    pygame.display.flip()
    clock.tick(60)

pygame.quit()

プレイ画面

実際にプレイしてみた動画がこちらです。リアルなスカッシュみたいに楽しむことができます。

ボールのスピードを調節することで、難易度を変えることもできますね！

まとめ

このチュートリアルでは、pygameを使ったスカッシュゲームを作成しました。このコードを改良することで、さらに複雑なゲームに挑戦できます。

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