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matrixmania/wuerfel/spiel/cube_game.py
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3.6 KiB
Python

import math
import pygame
from spiel.game import Game
from spiel.compute import rot_3D, project_perspective
class CubeGame(Game):
"""Ein interaktives 3D-Würfel-Spiel basierend auf der MatrixMania-Basisklasse."""
def __init__(self) -> None:
super().__init__(
title="MatrixMania - Rotierender Würfel",
fps=60,
size=(800, 600)
)
# 8 Eckpunkte eines Würfels im 3D-Raum (x, y, z)
self.vertices = [
[-50, -50, -50],
[50, -50, -50],
[50, 50, -50],
[-50, 50, -50],
[-50, -50, 50],
[50, -50, 50],
[50, 50, 50],
[-50, 50, 50]
]
# Die 12 Kanten des Würfels (verbinden jeweils zwei Indizes)
self.edges = [
(0, 1), (1, 2), (2, 3), (3, 0), # Hinteres Quadrat
(4, 5), (5, 6), (6, 7), (7, 4), # Vorderes Quadrat
(0, 4), (1, 5), (2, 6), (3, 7) # Verbindungskanten
]
self.angle_x = 0.0
self.angle_y = 0.0
def handle_event(self, event: pygame.event.Event) -> bool:
"""Verarbeitet Events (z. B. Schließen des Fensters oder ESC-Taste)."""
if event.type == pygame.QUIT:
return False
if event.type == pygame.KEYDOWN and event.key == pygame.K_ESCAPE:
return False
return True
def update_game(self) -> bool:
"""Aktualisiert die Rotationswinkel bei jedem Frame."""
self.angle_x += 1.0
self.angle_y += 1.5
return True
def draw_game(self) -> None:
"""Zeichnet den 3D-Würfel auf den Bildschirm."""
if self.screen is None:
return
# Hintergrund füllen (dunkles Blau/Grau)
self.screen.fill((20, 20, 30))
center_x = self.size[0] // 2
center_y = self.size[1] // 2
projected_points = []
for vertex in self.vertices:
# 1. Rotation um die X-Achse
rx_mat = rot_3D(self.angle_x, 'x')
v_rx = [
rx_mat[0][0] * vertex[0] + rx_mat[0][1] * vertex[1] + rx_mat[0][2] * vertex[2],
rx_mat[1][0] * vertex[0] + rx_mat[1][1] * vertex[1] + rx_mat[1][2] * vertex[2],
rx_mat[2][0] * vertex[0] + rx_mat[2][1] * vertex[1] + rx_mat[2][2] * vertex[2]
]
# 2. Rotation um die Y-Achse
ry_mat = rot_3D(self.angle_y, 'y')
v_rot = [
ry_mat[0][0] * v_rx[0] + ry_mat[0][1] * v_rx[1] + ry_mat[0][2] * v_rx[2],
ry_mat[1][0] * v_rx[0] + ry_mat[1][1] * v_rx[1] + ry_mat[1][2] * v_rx[2],
ry_mat[2][0] * v_rx[0] + ry_mat[2][1] * v_rx[1] + ry_mat[2][2] * v_rx[2]
]
# 3. Perspektivische Projektion (z + 300, damit der Würfel vor der Kamera liegt)
proj_x, proj_y = project_perspective(
(v_rot[0], v_rot[1], v_rot[2] + 300),
distance=300.0,
scale=1.5
)
# In Bildschirmkoordinaten umrechnen (Zentrum als Ursprung)
projected_points.append((center_x + proj_x, center_y + proj_y))
# Kanten des Würfels zeichnen (Neon-Türkis)
for edge in self.edges:
p1 = projected_points[edge[0]]
p2 = projected_points[edge[1]]
pygame.draw.line(self.screen, (0, 255, 180), p1, p2, 2)
# Eckpunkte als weiße Kreise zeichnen
for p in projected_points:
pygame.draw.circle(self.screen, (255, 255, 255), (int(p[0]), int(p[1])), 4)
# Aufruf der Basisklasse, um das Display zu aktualisieren (flip)
super().draw_game()