Разработка игр в Godot с использованием Python-подобного GDScript

Godot — это мощный открытый игровой движок, который предлагает гибкую систему разработки и простой в изучении язык сценариев GDScript. Хотя GDScript синтаксически похож на Python, это отдельный язык, созданный специально для Godot. В этой статье мы подробно разберем основы работы с Godot и GDScript с практическими примерами.

Установка и настройка Godot

Прежде чем начать, скачайте Godot с официального сайта (https://godotengine.org/). Версия 4.x предоставляет самые современные функции.

После запуска Godot создайте новый проект:

1. Выберите "New Project"

2. Укажите имя проекта и путь

3. Выберите рендерер (Vulkan или OpenGL)

4. Нажмите "Create & Edit"

Основы GDScript

GDScript имеет синтаксис, похожий на Python, но с некоторыми особенностями. Рассмотрим основные элементы:

Переменные и типы данных

# Объявление переменных

var number = 10 # Тип определяется автоматически

var name: String = "Player" # Явное указание типа

var health := 100 # Тип выводится из значения

# Константы

const MAX_SPEED = 200

# Перечисление (enum)

enum Direction {NORTH, SOUTH, EAST, WEST}

var current_direction = Direction.NORTH

# Массивы

var items = ["sword", "potion", "shield"]

var numbers: Array[int] = [1, 2, 3]

# Словари

var player_stats = {"health": 100, "mana": 50, "level": 1}

Функции

# Определение функции

func calculate_damage(base_damage: float, multiplier: float = 1.0) -> float:

....var total_damage = base_damage * multiplier

....return total_damage

# Функция с несколькими параметрами

func move_character(x: float, y: float, speed: float) -> Vector2:

....return Vector2(x, y) * speed

# Переопределение встроенных функций

func _ready():

....# Вызывается при инициализации объекта

....print("Объект готов!")

....# Вызов собственной функции

....var damage = calculate_damage(25.0, 1.5)

....print("Нанесен урон: ", damage)

Создание первого персонажа

Давайте создадим простого 2D-персонажа, который может перемещаться по сцене.

Настройка сцены

1. Создайте новую 2D-сцену (Scene → New Scene → 2D Scene)

2. Сохраните её как "Player.tscn"

3. Добавьте Node2D как корневой узел

4. Добавьте дочерний Sprite2D и назначьте ему текстуру

5. Добавьте CollisionShape2D для обработки столкновений

Скрипт персонажа

Присоедините к корневому узлу скрипт:

extends Node2D

# Экспортируемые переменные (видны в редакторе)

@export var speed: float = 300.0

@export var jump_force: float = 500.0

@export var gravity: float = 980.0

# Переменные персонажа

var velocity: Vector2 = Vector2.ZERO

var is_on_floor: bool = false

# Ссылки на дочерние узлы

@onready var sprite = $Sprite2D

@onready var collision_shape = $CollisionShape2D

func _ready():

....print("Персонаж загружен!")

....# Инициализация может быть здесь

func _process(delta):

....# Вызывается каждый кадр

....handle_input()

....apply_gravity(delta)

....move_character(delta)

func handle_input():

....# Обработка горизонтального движения

....var horizontal_input = Input.get_axis("move_left", "move_right")

....velocity.x = horizontal_input * speed

....# Обработка прыжка

....if Input.is_action_just_pressed("jump") and is_on_floor:

........velocity.y = -jump_force

........is_on_floor = false

func apply_gravity(delta):

....if not is_on_floor:

........velocity.y += gravity * delta

func move_character(delta):

....# Move_and_slide обрабатывает столкновения автоматически

....# Для этого нужно использовать CharacterBody2D или аналогичный

....position += velocity * delta

....# Ограничение скорости падения

....if velocity.y > 1000:

........velocity.y = 1000

# Обработка столкновений

func _on_body_entered(body):

....if body.is_in_group("floor"):

........is_on_floor = true

........velocity.y = 0

Создание игрового уровня

Теперь создадим простой уровень с платформами.

Настройка тайлсета

1. Создайте новый TileMap node

2. Создайте или импортируйте tileset (набор тайлов)

3. Настройте collision shapes для тайлов

Скрипт для управления уровнем

extends Node2D

@onready var player = $Player

@onready var camera = $Camera2D

@onready var tile_map = $TileMap

func _ready():

....# Генерация уровня

....generate_level()

....# Настройка камеры для следования за игроком

....if camera:

........camera.make_current()

func generate_level():

....# Простая процедурная генерация платформ

....var platform_length = 20

....var height_variation = 100

....for i in range(platform_length):

........# Основание уровня

........tile_map.set_cell(0, Vector2i(i, 10), 0, Vector2i(0, 0))

........# Случайные платформы

........if randf() > 0.7:

........var height = randi() % 3 + 1

........for j in range(height):

............tile_map.set_cell(0, Vector2i(i, 9 - j), 0, Vector2i(1, 0))

func _process(delta):

....# Обновление камеры для следования за игроком

....if camera and player:

........camera.position = player.position

Создание врагов и ИИ

Добавим простых врагов, которые перемещаются по платформам.

Скрипт врага

extends CharacterBody2D

@export var patrol_speed: float = 100.0

@export var chase_speed: float = 200.0

@export var detection_range: float = 300.0

enum State {PATROL, CHASE, ATTACK}

var current_state: State = State.PATROL

var patrol_direction: Vector2 = Vector2.RIGHT

var player_ref: Node2D = null

@onready var ray_cast = $RayCast2D

@onready var animation_player = $AnimationPlayer

func _ready():

....# Начинаем с патрулирования

....set_state(State.PATROL)

func _physics_process(delta):

....match current_state:

........State.PATROL:

............patrol(delta)

........State.CHASE:

............chase(delta)

........State.ATTACK:

............attack(delta)

....move_and_slide()

func patrol(delta):

....velocity = patrol_direction * patrol_speed

....# Проверяем, нужно ли развернуться

....if not ray_cast.is_colliding():

........patrol_direction *= -1

........scale.x *= -1 # Отражаем спрайт

....# Проверяем, виден ли игрок

....detect_player()

func detect_player():

....var space_state = get_world_2d().direct_space_state

....var query = PhysicsRayQueryParameters2D.create(

........global_position,

........get_tree().get_first_node_in_group("player").global_position

....)

....query.exclude = [self]

....var result = space_state.intersect_ray(query)

....if result:

........if result.collider.is_in_group("player"):

............var distance = global_position.distance_to(result.collider.global_position)

............if distance <= detection_range:

................player_ref = result.collider

................set_state(State.CHASE)

func chase(delta):

....if not player_ref:

........set_state(State.PATROL)

........return

....var direction = (player_ref.global_position - global_position).normalized()

....velocity = direction * chase_speed

....# Поворачиваем спрайт в направлении движения

....if direction.x > 0:

........scale.x = abs(scale.x)

....elif direction.x < 0:

........scale.x = -abs(scale.x)

....# Если близко к игроку - атакуем

....if global_position.distance_to(player_ref.global_position) < 50:

........set_state(State.ATTACK)

....# Если игрок ушел далеко - возвращаемся к патрулированию

....if global_position.distance_to(player_ref.global_position) > detection_range * 1.5:

........set_state(State.PATROL)

func attack(delta):

....velocity = Vector2.ZERO

....if player_ref and global_position.distance_to(player_ref.global_position) > 70:

........set_state(State.CHASE)

....elif not player_ref:

........set_state(State.PATROL)

func set_state(new_state: State):

....current_state = new_state

....match current_state:

........State.PATROL:

............animation_player.play("walk")

........State.CHASE:

............animation_player.play("run")

........State.ATTACK:

............animation_player.play("attack")

Система здоровья и урона

Реализуем систему здоровья для игрока и врагов.

Базовый класс для всех живых существ

# HealthComponent.gd

class_name HealthComponent

extends Node

signal health_changed(old_value, new_value)

signal health_depleted

@export var max_health: float = 100.0

var current_health: float

func _ready():

....current_health = max_health

func take_damage(amount: float):

....var old_health = current_health

....current_health = max(0, current_health - amount)

....emit_signal("health_changed", old_health, current_health)

....if current_health <= 0:

........emit_signal("health_depleted")

func heal(amount: float):

....var old_health = current_health

....current_health = min(max_health, current_health + amount)

....emit_signal("health_changed", old_health, current_health)

func get_health_percentage() -> float:

....return current_health / max_health

Модифицированный скрипт игрока с поддержкой здоровья

extends CharacterBody2D

# ... предыдущий код ...

var health_component: HealthComponent

func _ready():

....# Инициализация компонента здоровья

....health_component = HealthComponent.new()

....health_component.max_health = 100

....add_child(health_component)

....# Подключаем сигналы

....health_component.health_changed.connect(_on_health_changed)

....health_component.health_depleted.connect(_on_health_depleted)

....print("Персонаж загружен!")

func _on_health_changed(old_value, new_value):

....print("Здоровье изменилось: ", old_value, " -> ", new_value)

....# Здесь можно обновить UI здоровья

func _on_health_depleted():

....print("Игрок умер!")

....# Воспроизвести анимацию смерти

....# Перезапустить уровень или показать экран Game Over

func take_damage(amount: float, source: Node = null):

....health_component.take_damage(amount)

....# Эффект получения урона (мигание спрайта)

....var tween = create_tween()

....tween.tween_property(sprite, "modulate", Color.RED, 0.1)

....tween.tween_property(sprite, "modulate", Color.WHITE, 0.1)

Пользовательский интерфейс

Создадим простой UI для отображения здоровья и счета.

Скрипт UI

extends CanvasLayer

@onready var health_bar = $Control/HealthBar

@onready var score_label = $Control/ScoreLabel

var player: Node2D

var score: int = 0

func _ready():

....# Ищем игрока в дереве сцены

....player = get_tree().get_first_node_in_group("player")

....if player and player.has_node("HealthComponent"):

........var health_component = player.get_node("HealthComponent")

........health_component.health_changed.connect(update_health_bar)

........# Инициализируем полосу здоровья

........health_bar.max_value = health_component.max_health

........health_bar.value = health_component.current_health

....update_score(0)

func update_health_bar(old_value, new_value):

....health_bar.value = new_value

....# Анимация изменения здоровья

....var tween = create_tween()

....tween.tween_property(health_bar, "value", new_value, 0.3)

func update_score(value: int):

....score += value

....score_label.text = "Счет: %d" % score

....# Анимация изменения счета

....var tween = create_tween()

....tween.tween_property(score_label, "scale", Vector2(1.2, 1.2), 0.1)

....tween.tween_property(score_label, "scale", Vector2(1.0, 1.0), 0.1)

Сохранение и загрузка игры

Реализуем систему сохранения прогресса.

# SaveSystem.gd

class_name SaveSystem

extends Node

const SAVE_PATH = "user://savegame.dat"

func save_game():

....var save_data = {

........"player": {

........"position": {

............"x": get_tree().get_first_node_in_group("player").global_position.x,

............."y": get_tree().get_first_node_in_group("player").global_position.y

........},

........"health": ............get_tree().get_first_node_in_group("player").get_node("HealthComponent").current_health,

........"score": get_tree().get_first_node_in_group("ui").score

........},

........"level": get_tree().current_scene.name,

........"timestamp": Time.get_unix_time_from_system()

....}

....var file = FileAccess.open(SAVE_PATH, FileAccess.WRITE)

....if file:

........file.store_var(save_data)

........file.close()

........print("Игра сохранена!")

....else:

........push_error("Ошибка сохранения игры: ", FileAccess.get_open_error())

func load_game():

....if not FileAccess.file_exists(SAVE_PATH):

........push_error("Файл сохранения не существует!")

........return false

....var file = FileAccess.open(SAVE_PATH, FileAccess.READ)

....if file:

........var save_data = file.get_var()

........file.close()

....# Загружаем данные

....if save_data.has("level"):

........# Переходим на нужный уровень

........get_tree().change_scene_to_file("res://Levels/%s.tscn" % save_data["level"])

........# Ждем завершения загрузки уровня

........await get_tree().process_frame

........# Восстанавливаем состояние игрока

........var player = get_tree().get_first_node_in_group("player")

........if player and save_data["player"].has("position"):

............player.global_position = Vector2(

................save_data["player"]["position"]["x"],

................save_data["player"]["position"]["y"]

........)

........if player and player.has_node("HealthComponent") and ............save_data["player"].has("health"):

............player.get_node("HealthComponent").current_health = save_data["player"]["health"]

............if save_data["player"].has("score"):

................get_tree().get_first_node_in_group("ui").score = save_data["player"]["score"]

................get_tree().get_first_node_in_group("ui").update_score(0)

........print("Игра загружена!")

........return true

....else:

........push_error("Ошибка загрузки игры: ", FileAccess.get_open_error())

........return false

Заключение

В этой статье мы рассмотрели основные аспекты разработки игр в Godot с использованием GDScript. Мы изучили:

1. Основы синтаксиса GDScript

2. Создание и управление персонажем

3. Построение игрового уровня

4. Реализацию врагов с простым ИИ

5. Систему здоровья и урона

6. Создание пользовательского интерфейса

7. Систему сохранения и загрузки игры

Godot предлагает мощные инструменты для разработки игр, а GDScript, благодаря своему Python-подобному синтаксису, достаточно прост для изучения. Этот движок отлично подходит как для начинающих, так и для опытных разработчиков.

Не бойтесь экспериментировать и изучать документацию Godot — она содержит множество полезных примеров и руководств. Удачи в разработке ваших игр!