Python Tkinterでシューティングゲームを作るときのビームの増やし方がわかりません

Question

前提・実現したいこと

python初心者です。
tkinterを使ってシューティングゲームを作っているのですが、ビームを何回も発射する方法とインベーダー(敵)がたくさん表れる方法が全く分からないです。
どのようなコードを書けばいいでしょうか？
とてもつたないコードだと思いますが、質問答えてくれると嬉しいです。

該当のソースコード

import tkinter as tk
from PIL import Image,ImageTk
import random as ra
   
rocketX,rocketY=300,360
rocketdx=4

invaderX,invaderY=(ra.randint(0,600)),45
invaderdx=15

beamX,beamY=300,300
beamdy=-30

        
    
#ロケット
def rocket_move(event=None):
    global rocketX,rocketY,rocketdx
    canvas.delete("rocket")
    rocketX=rocketX+rocketdx
    canvas.create_image(rocketX,rocketY,image=imgrct,tag="rocket")
    
def pushLeft(event):
    global rocketX,rocketdx
    if rocketX<15:
        rocketdx=0
    else:
        rocketdx=-4
    root.after(20,rocket_move)
    
def pushRight(event):
    global rocketX,rocketdx
    if rocketX>585:
        rocketdx=0
    else:
        rocketdx = 4
    root.after(20,rocket_move)


#インベーダー
def invader_move(event=None):
    global invaderX,invaderY,invaderdx
    canvas.delete("corona1")
    if invaderX>=canvas.winfo_width()-15 or invaderX<15:
        invaderdx=-invaderdx
        invaderY+=10
    if invaderY>canvas.winfo_height()-100:
        root.destroy()
    invaderX+=invaderdx
    canvas.create_image(invaderX,invaderY,image=imginv,tag="corona1")
    root.after(20,invader_move)


#ビーム
def beam_move(event=None):
    global rocket_move,beamY,beamdy
    canvas.delete("beam")
    beamY=beamY+beamdy
    if beamY<=0:
       pass
    else:   
        canvas.create_rectangle(rocketX-3,beamY-10,rocketX+3,beamY+10,fill="yellow",tag="beam")
    root.after(20,beam_move)

    
def pushEnter(event):
        root.after(20,beam_move)
    



    

root=tk.Tk()
root.geometry("600x400")

canvas=tk.Canvas(root,width=600,height=400,bg="black")
canvas.place(x=0,y=0)


root.bind("<Left>",pushLeft)
root.bind("<Right>",pushRight)
root.bind("<Return>",pushEnter)
canvas.focus_set()

imgrct = ImageTk.PhotoImage(file="rocket.png")
imginv = ImageTk.PhotoImage(file="corona1.png")
imgbem = ImageTk.PhotoImage(file="beam_pink.png")



root.after(20,rocket_move)
root.after(20,invader_move)


root.mainloop()

試したこと

色々調べた見ましたが結局何もわからないままです。

Answer 1

画像ファイルが無くてコードが実行できないので、方針のみの回答です。

• 現状一つのモノを複数にするには、リストや辞書、集合(set)等のコンテナデータ型を使います。
• 現状では全てグローバル変数なので、管理しやすくするためにクラスに纏めると良いです。
• それぞれ個別にタイマーを廻してますが、フレーム更新周期でタイマーを実行し

　その中で、「描画処理」 rocket,invader,beamの移動と、ユーザ入力の「イベント処理」を行います。
現状のenterキー入力では、タイマーが不必要に多重に実行されてる状態です。

class	役割	属性	補足
Rocket	自機	x, y
Invader	敵機	x, y
Beam	ビーム	x, y	rocket の座標を結ぶ直線

Beam については２点の座標を扱うので検討の余地がありますが、
とりあえず、共通する属性を基底クラスに纏めます。
各クラスには、フレーム更新周期毎に呼び出す共通のメソッドを定義する。
例えば、フレーム毎の x, y 座標の遷移をその中で実装。

# XXX: このコードは不完全です。実装イメージ。

@dataclass
class Unit:
    x: int
    y: int
    item: str

class Rocket(Unit):

    v = 4  # 移動量

    def update(self):
        # NOTE: canvas.create_xxx の戻り値を item として控えておくと
        # 再度 delete/create_xxx は不要で、coords で座標のみ移動できます。
        canvas.coords(self.item, self.x, self.y)

    def moveLeft(self):
        self.x = max(0, self.x - self.v)

    def moveRight(self):
        # NOTE: WIDTH はキャンバスの幅、外部で定義しておく
        self.x = min(WIDTH, self.x + self.v)

# TODO: class Invader
# TODO: class Beam


rocket = Rocket(300, 300, canvas.create_image(300, 300, image=...)
all_units = [rocket, Invader(...), Invader(...), Invader(...)]

def tick():

    # Rocket クラスと Invader クラスに update() メソッドを実装すると、
    # 以下のようなコードで、纏めて呼び出す事が出来ます。

    for unit in all_units:
        unit.update()

    ... # 略、ビーム等も同様に処理する。

    root.after(20, tick)  # FPS=50 フレーム更新周期(20ms)毎に呼び出し


root.after_idle(tick)
root.mainloop()

ビームも同様に、複数同時に射出したいならリスト等で管理します。
但し、ビームの始点がロケットの現在座標になってる為、
ビーム発射時の座標に変更したい場合は、始点終点(x1,y1,x2,y2)座標をする等の対応が必要です。

---

追記: コード実行するまで解らなかった部分ですが、
ビームは一度しか打てないようになってたのですね。
ここは比較的容易に対応できます。ロケットが縦(y軸)方向に動かない前提で

# beam_move関数内

    if beamY<=0:
        beamY = 300
    else:   
        canvas.create_rectangle(rocketX-3,beamY-10,rocketX+3,beamY+10,fill="yellow",tag="beam")
        root.after(20,beam_move)

• ビームが画面外に出た時、beamY を初期化
• タイマーは継続しない (インデントを深くし else: ブロックの中に入れます)

２回目のビームが画面に表示されない原因は、beamY の値が 0 のままなので
描画のコードは実行され続けているが、画面に見える範囲に無い状態となっていました。

Comments

[__n.um]

とても丁寧な説明ありがとうございます！！
もう一つ質問があるのですが、リストの使い方がまだよくわかっていないのでどのようにしてリストを作ってビームを複数発射すればいいでしょうか？

[teamikl]

まずは今取り組んでる問題とは別に、リストについて基本的な使い方を調べましょう。

all_units = [rocket, Invader(...), Invader(...), Invader(...)]
　 ... の部分は略してますが、[ ～ ] の表記でリストを作成してます。
　ここでは、[自機, 敵1, 敵2, 敵3] のリストと仮定して

for unit in all_units:
　　unit.update() でリストの内容それぞれについて update() を呼び出してます。

リストに後から要素を追加する append メソッドがあるので、
キーを押したときにビームのオブジェクトを追加し、
ビームも同様に update() を呼び出して座標を更新、という流れです。

[__n.um]

本当に丁寧な説明ありがとうございます。
しかし、今の私の未熟な知識ではteamiklさんの説明が理解することができません。
また知識たくさん蓄えていきたいと思います。
本当に色々教えていただきありがとうございます！！！

[teamikl]

前提知識として必要な、「リスト」と「クラス」「オブジェクト」について。チュートリアルより
- https://docs.python.org/ja/3/tutorial/introduction.html#lists
- https://docs.python.org/ja/3/tutorial/datastructures.html#more-on-lists
- https://docs.python.org/ja/3/tutorial/classes.html

現状のコードの問題点は、それぞれのデータを「グローバル変数」で管理してる為、
「変数が一つしかない」ので、２つ目の複数の敵・ビームを作りたくても、
管理する変数が増えてしまうような構造となってます。

課題は、これを複数対応にする事 ...
→ リストやクラスを使った複数のデータの管理 が問題解決に繋がるはずです。

手順としては、現在ひとつのオブジェクトのデータに変数を２～３使っているのを
STEP1) x,y座標 移動量を持つひとつのオブジェクトとして扱えるように「クラス」として実装する。
STEP2) オブジェクトを複数作り、「リスト」で管理する。

質問のコードを元に変更する場合、プログラムの構造的な問題なので、
一部を少し変えて対応という訳にはいかず、大幅な変更が必要になってくるので
解決の方針 として回答しましたが、
より具体的な点については、サンプルコードを元に学習するのが良いかもしれません。

【Python】Tkinterを使ってシューティングゲーム制作
https://qiita.com/ell/items/f0f74865c07710f1eab8

上の私の回答で説明したものとは異なる実装ですが、変数 enemies の「リスト」で敵を管理。
弾(Bullet)はリストで管理してませんが、「オブジェクト」として生成し、
グローバル変数では管理せずに、タイマーに登録することで管理する方法を取ってます。

[__n.um]

本当に本当にありがとうございます！！！
ここまで優しく教えて下さったり、上記のチュートリアルの記事もとても分かりやすくてteamiklさんには感謝しかありません！！！
teamiklさんが丁寧に教えてくださるおかげで少しリストやクラスの基礎がわかりました！
何回も試行錯誤して頑張りたいと思います！
未熟な私にわかりやすく教えて下さり、ありがとうございました！！！

[smuasher]

仮定について話している人もいますが、こういうことを見つけた人がいるのでうまくいきました。このプログラミング言語の周りでこの種のスピンを変えることができる人はいますか？