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    オブジェクト指向プログラミング(Object-oriented programming;OOP)は「オブジェクト」を使用するプログラミングの概念です。オブジェクト指向プログラムは、カプセル化(情報隠蔽)とポリモーフィズム(多態性)で構成されています。

オブジェクト指向で必ず必要なリソースの受け渡しの好ましい設計パターンを知りたい

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class GridScreen(object):
    SCREEN_RECT = Rect(0, 0, 640, 480)
    ROW, COL = 15, 20
    GRID_SIZE = 32

    def __init__(self):
        self._screen = pygame.display.set_mode(GridScreen.SCREEN_RECT.size)
        pygame.display.set_caption('test')

    def draw(self, image, column, row):
        self._screen.blit(
            image,
            (column * GridScreen.GRID_SIZE,
             row * GridScreen.GRID_SIZE))

class Image(object):
    def __init__(self, filename, colorkey=None):
        filename = os.path.join("data", filename)
        try:
            self._image = pygame.image.load(filename)
            self._image = self._image.convert()
        except pygame.error:
            print('failed to load image = {}'.format(filename))
            raise

        if colorkey is not None:
            if colorkey is -1: 
                colorkey = self._image.get_at((0, 0)) 
            self._image.set_colorkey(colorkey, RLEACCEL)

    def image(self):
        return self._image
class Map(object):
    def __init__(self, grid_screen):
        self._grid_screen = grid_screen
        self._grass_image = Image('grass.png')
        self._water_image = Image('water.png')

    def draw(self):
        for row in range(self._grid_screen.ROW):
            for column in range(self._grid_screen.COL):
                if map[row][column] == 0:
                    self._grid_screen.draw(
                        self._grass_image.image(), column, row)
                if map[row][column] == 1:
                    self._grid_screen.draw(
                        self._water_image.image(), column, row)

class Character(object):
    def __init__(self, grid_screen, filename):
        self._grid_screen = grid_screen
        self._image = Image(filename, -1)

    def draw(self, column, row):
        self._grid_screen.draw(self._image.image(), column, row)


class Game(object):
    def __init__(self):
        pygame.init()
        self._grid_screen = GridScreen()
        self._map = Map(self._grid_screen)
        self._character = Character(self._grid_screen, 'player1.png')

    def run(self):
        while True:
            self._map.draw()
            self._character.draw(5, 5)
            pygame.display.update()
            for event in pygame.event.get():
                if event.type == QUIT:
                    sys.exit()

if __name__ == '__main__':
    game = Game()
    game.run()

 前提・実現したいこと

オブジェクト指向の勉強を兼ねてpythonでゲームを作ろうと思っています。
しかし、例えばスクリーンを描画するようなクラスを作ったとして、
それをすべての関連クラスにリレーして渡していくのが少し微妙に感じています。

pygameで言うと、
screen = pygame.display.set_mode(GridScreen.SCREEN_RECT.size)
で得られたscreenを描画関連のクラス全てにリレー(コンストラクタ引数で渡して、
プライベートメンバに保持)していく形です。

1.描画に関連するクラスそのものを少なく設計すればよい、が正解なのか、

  1. screenオブジェクトを必要なタイミングで渡すと何か仕事をしてくれる
    ワーカー的なオブジェクトを用意するのが正解なのか。

漠然とした質問で申し訳ありませんが、現場でオブジェクト指向されてる人は
おおむね1で設計するものでしょうか?

 発生している問題・エラーメッセージ

 該当のソースコード

こちらのサイト様のプログラムからオブジェクト化させて頂いています。
http://aidiary.hatenablog.com/

プログラム中の「self._grid_screen」をその他クラスへいちいち渡すのが
合っているのか、もっと良い設計があるのか・・

 試したこと

 補足情報(FW/ツールのバージョンなど)

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  • tiitoi

    2018/10/05 15:55

    質問欄にコードを貼れますか?コードが長くなってしまうようであれば、今のクラス設計がどうなっているか概要を記載できますでしょうか?

    キャンセル

回答 3

checkベストアンサー

+2

キャラクターやMAPにも、draw関数をつけたくなる。

このアイデアは1つの考え方としてありだと思います。
pygame は使ったことがないので適しているかはわかりませんが、以下のようにオブジェクトの種類に対応したクラスがあるとして、引数にレンダラー (描画を行うオブジェクト) を受け取る draw() メソッドを用意して、その関数で自身がどのように描画されるかを実装するといった設計をとっているライブラリはいくつかあります。

例: matplotlib、PyQt の QGraphicsItem

class Item:  # 抽象クラス
    def draw(self, renderer):
        pass

class RectItem(Item):  # 具象クラス1
    def draw(self, renderer):
        # renderer を使って、自分を描画するコードを書く。

class CircleItem(Item):  # 具象クラス2
    def draw(self, renderer):
        # renderer を使って、自分を描画するコードを書く。

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  • 2018/10/10 07:12

    ご回答ありがとうございます。なるほど、レンダラーというオブジェクトを受け渡していくのですか。
    レンダラーという名前がすごくしっくりきます。
    QGraphicsItemをググって、Qtのサイトから一つ、
    void QGraphicsScene::addItem(QGraphicsItem * item)
    これがちょっと気になっています。これを少し追いかけて本件総括したいと思います。
    良い情報をありがとうございます。

    キャンセル

  • 2018/10/10 16:29 編集

    addItem() はシーンにアイテムを追加しています。
    シーン側は
    for item in items:
    item.draw()
    というように描画が必要なタイミングで各アイテムの draw() 関数を呼ば出しますが、どのように描画されるかは各アイテムクラスの責任なので、シーンクラスは関知しないような仕組みになっています。

    キャンセル

  • 2018/10/11 07:52 編集

    ありがとうございます、早い!
    なるほど、あくまでdrawはアイテム側にあるんですね。
    ふむふむ。もうちょっと潜らせてください。
    描画フレーム枚に表示する絵を変える(つまり、RPGキャラの足踏み的な)とか、そういうことを
    考えると、ついフレームの面倒を見るシーン的なクラスを作りたくなります。
    何フレーム目だから1.png、次のフーレムで2.pngのように。
    それも、drawの中に隠蔽したほうがよいのかどうか・・

    キャンセル

  • 2018/10/13 07:41

    だめだ、ちょっと調べたくらいじゃ捉えきれない。
    この質問のベストアンサーはすでに頂いているので、
    ダラダラオープンしっぱなしにしておくのもよくないでしょうから、
    一旦閉じさせていただきます。

    キャンセル

+2

自己解決というか、少し進展。
オブジェクト指向だから、作ったオブジェクトにはつい、何でも動きをつけたくなる。
なので、キャラクターやMAPにも、draw関数をつけたくなる。
これが間違いで、キャラクターやMAPは論理上の構造や、論理上の現在位置を
取り扱うべきで、やっぱり描画自体はスクリーンクラスに設けるべきだと思った。

スクリーンクラスにキャラクターをレジストし、キャラクターはキー入力で
論理的に歩く。それをもとにスクリーンクラスは実座標にフレーム毎描画する。

そんな感じなのかな。

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まだ過渡期ですが、こんなコードになりました。

#!/usr/bin/env python3
import copy
import os
import sys
import pygame
from pygame import Rect
from image import Image
from image import CharacterImage
from pygame.locals import QUIT
from pygame.locals import KEYDOWN
from pygame.locals import K_DOWN
from pygame.locals import K_LEFT
from pygame.locals import K_RIGHT
from pygame.locals import K_UP


class GridScreen(object):
    SCREEN_RECT = Rect(0, 0, 640, 480)
    ROW, COL = 15, 20
    GRID_SIZE = 32

    def __init__(self, screen, world_map):
        self._screen = screen

        self._world_map = world_map
        self._characters = []

    def _draw_screen(self, image, pos):
        # pos[0] = column(列) = x
        # pos[1] = row(行) = y
        # 直接スクリーンに描画(surface越しでなく)
        self._screen.blit(
            image,
            (pos[0] * GridScreen.GRID_SIZE,
             pos[1] * GridScreen.GRID_SIZE))

    def _draw_world_map(self):
        for y in range(GridScreen.ROW):
            for x in range(GridScreen.COL):
                self._draw_screen(
                    self._world_map.image(y, x).image(),
                    [x, y])

    def regist_character(self, character):
        self._characters.append(character)

    def draw(self, frame_no):
        # self._draw_world_map()

        offset = [self._characters[0].address().topleft[0] -
                  GridScreen.SCREEN_RECT.width / 2,
                  self._characters[0].address().topleft[1] -
                  GridScreen.SCREEN_RECT.height / 2]
        self._world_map.draw(self._screen, offset)
        for character in self._characters:
            character.draw(self._screen, frame_no)
            # self._draw_screen(
            #    character.image(int(direction * 4 + frame / 24 % 4)), pos)


class WorldMap(object):
    def __init__(self, name):
        self._map = []
        file = os.path.join('data', name + '.map')
        fp = open(file)
        lines = fp.readlines()
        row_str, col_str = lines[0].split()
        self._row, self._col = int(row_str), int(col_str)
        for line in lines[1:]:
            line = line.rstrip()
            self._map.append([int(x) for x in list(line)])
        fp.close()
        self._image_list = {0: Image('grass.png'), 1: Image('water.png')}

    def map(self):
        return self._map

    def image(self, row, column):
        return self._image_list[self._map[row][column]]

    def draw(self, screen, offset):
        start_x = int(offset[0] / 32)
        end_x = int(start_x + GridScreen.SCREEN_RECT.width / 32 + 1)
        start_y = int(offset[1] / 32)
        end_y = int(start_y + GridScreen.SCREEN_RECT.height / 32 + 1)
        for y in range(start_y, end_y):
            for x in range(start_x, end_x):
                if x < 0 or y < 0 or x > self._col - 1 or y > self._row - 1:
                    screen.blit(self._image_list[1].image(),
                                (x * 32 - offset[0], y * 32 - offset[1]))
                else:
                    screen.blit(self._image_list[self._map[y][x]].image(),
                                (x * 32 - offset[0], y * 32 - offset[1]))


class Character(object):
    def __init__(self, name):
        self._image = CharacterImage(name)
        # pos:グリッド座標
        self._walk = [0, 0]
        self._direction = 0
        # 実アドレス。キャラクター自身は実際には動かないので仮想アドレス
        self._virtual_address = self._image.image(0).get_rect(
            topleft=(self._walk[0] * 32, self._walk[1] * 32))

    def image(self, no):
        return self._image.image(no)

    def move(self, direction, delta_walk):
        self._direction = direction
        self._walk[0] += delta_walk[0]
        self._walk[1] += delta_walk[1]
        self._virtual_address.top += delta_walk[1] * 32
        self._virtual_address.left += delta_walk[0] * 32
        print('walk   ={}'.format(self._walk))
        # print('address={}'.format(self._address))

    def walk(self):
        return self._direction, self._walk

    def address(self):
        return self._virtual_address

    def draw(self, screen, frame_no):
        no = int(self._direction * 4 + frame_no / 24 % 4)
        screen.blit(self.image(no),
                    (self._virtual_address[0] - offset[0],
                    self._draw_address[1] - offset[1]))

pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode(GridScreen.SCREEN_RECT.size)
pygame.display.set_caption('test')
world_map = WorldMap('test')
grid_screen = GridScreen(screen, world_map)
player = Character('player')
grid_screen.regist_character(player)

clock = pygame.time.Clock()
frame = 0
keymap = {K_DOWN:0, K_LEFT:1, K_RIGHT:2, K_UP:3}
movetable = {K_DOWN:[0, 1], K_LEFT:[-1, 0], K_RIGHT:[1, 0], K_UP:[0, -1]}

while True:
    clock.tick(60)  # 60fps
    frame += 1
    grid_screen.draw(frame)
    pygame.display.update()
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == QUIT:
            sys.exit()
        if event.type == KEYDOWN:
            try:
                player.move(keymap[event.key], movetable[event.key])
            except KeyError:
                pass

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