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"""Basisklasse ``Game`` für einfache pygame-Anwendungen."""
import pygame
class Game:
"""Basisklasse für pygame-Spiele.
Unterklassen passen das Verhalten durch Überschreiben von
:meth:`handle_event`, :meth:`update_game` und :meth:`draw_game` an.
"""
def __init__(
self,
title: str,
fps: int = 60,
size: tuple[int, int] = (640, 400),
) -> None:
"""Legt Fenstertitel, Bildrate und Fenstergröße fest.
Args:
title: Titel des Fensters.
fps: Maximale Bilder pro Sekunde.
size: Fenstergröße als (Breite, Höhe) in Pixeln.
"""
self.title: str = title
self.fps: int = fps
self.size: tuple[int, int] = size
self.clock: pygame.time.Clock = pygame.time.Clock()
self.dt: float = 0
self.screen: pygame.Surface | None = None
def init_game(self) -> None:
"""Initialisiert pygame und erzeugt das Fenster."""
pygame.init()
pygame.display.set_caption(self.title)
self.screen = pygame.display.set_mode(self.size)
def game_loop(self) -> None:
"""Führt die Hauptschleife aus, bis Events oder Update ``False`` liefern."""
while True:
# Berechnung der Zeitdifferenz seit dem letzten Frame
self.dt = self.clock.tick(self.fps) / 1000
if self.event_handling() == False:
break
if self.update_game() == False:
break
self.draw_game()
def exit_game(self) -> None:
"""Beendet pygame."""
pygame.quit()
def event_handling(self) -> bool:
"""Verteilt alle anstehenden Events an :meth:`handle_event`.
Bleibt in der Unterklasse unverändert.
Returns:
``False``, sobald ein Event das Spiel beenden soll, sonst ``True``.
"""
for event in pygame.event.get():
if not self.handle_event(event):
return False
return True
def handle_event(self, event: pygame.event.Event) -> bool:
"""Verarbeitet ein einzelnes Event.
Wird in der Unterklasse überschrieben.
Args:
event: Das zu verarbeitende pygame-Event.
Returns:
``False`` bei ``pygame.QUIT``, sonst ``True``.
"""
if event.type == pygame.QUIT:
return False
return True
def update_game(self) -> bool:
"""Aktualisiert den Spielzustand um einen Frame.
Returns:
``False``, wenn das Spiel beendet werden soll, sonst ``True``.
"""
return True
def draw_game(self) -> None:
"""Zeichnet den aktuellen Frame und bringt ihn zur Anzeige."""
pygame.display.flip()
def run(self) -> None:
"""Startet das Spiel: Initialisierung, Hauptschleife, Beenden."""
self.init_game()
self.game_loop()
self.exit_game()
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@@ -0,0 +1,68 @@
import pygame
from compute import matmul, rot_2D, transpose
from game import Game
EARTH_RADIUS = 30
MOON_RADIUS = 10
BLACK = (0, 0, 0)
WHITE = (255, 255, 255)
BLUE = (0, 0, 255)
class Moon(Game):
"""Der Mond kreist um die Erde."""
def __init__(
self,
title: str = "Moon",
fps: int = 60,
size: tuple[int, int] = (640, 400),
) -> None:
"""Legt Startposition, Drehwinkel und Rotationsmatrix fest."""
super().__init__(title, fps, size)
# Kleiner Drehwinkel im Bogenmaß und zugehörige Rotationsmatrix
theta = 0.01
self.rot_moon = rot_2D(theta)
# Startposition des Mondes als relativer Abstand zur Erde (z. B. 120 Pixel nach rechts)
self.position_moon = (120.0, 0.0)
def update_game(self) -> bool:
"""Dreht den Mond ein Stück weiter."""
# 1. Position in Spaltenvektor [[x], [y]] umwandeln
point = transpose([list(self.position_moon)])
# 2. Mit der Rotationsmatrix multiplizieren
result = matmul(self.rot_moon, point)
# 3. Ergebnis zurück in ein Tupel konvertieren und speichern
self.position_moon = (result[0][0], result[1][0])
return True
def draw_game(self) -> None:
"""Zeichnet Erde und Mond."""
# Bildschirm mit Schwarz füllen
self.screen.fill(BLACK)
# Fenstermittelpunkt ermitteln, damit die Erde exakt in der Mitte sitzt
center_x = self.size[0] // 2
center_y = self.size[1] // 2
# Erde als blauen Kreis in der Mitte zeichnen
pygame.draw.circle(self.screen, BLUE, (center_x, center_y), EARTH_RADIUS)
# Mondposition relativ zum Mittelpunkt berechnen und zeichnen
moon_x = int(center_x + self.position_moon[0])
moon_y = int(center_y + self.position_moon[1])
pygame.draw.circle(self.screen, WHITE, (moon_x, moon_y), MOON_RADIUS)
# Anzeige aktualisieren
pygame.display.flip()
if __name__ == "__main__":
app = Moon()
app.run()