PyOpenGL网络游戏应用

  这个游戏很简单，可以操纵的飞机不断发子弹，前面不断有敌机来袭，子弹打中敌机然后敌机和子弹消失，最后实现了网络互联功能，允许两个人在局域网中不同机器上操作各自的飞机，平且两个游戏界面是同步的。

我这样设计的：自己维护一个飞机，子弹队列，敌机队列，将网络来的数据打包成另一个飞机，子弹队列，敌机队列，所以这里面传送的数据有自己飞机数据，子弹队列，敌机队列，这些数据通过TCP在服务器和客户端之间不断更新，传递。

     图形用opengl渲染，由于python不能直接访问指针，通过网络只能传递字符串型，所以传送二进制数据有点问题，自己写了对函数，用于字符串和二进制数的转换，每个数由长度为4的字符串组成，索引高的为数据高位，最高位为符号位，所以只能保存-1600万到1600万之间的数，对于视频游戏这个范围足矣，但有个缺陷，不知道怎么传浮点数，所以需要浮点数的地方先*1000，传送后除以1000得到浮点数。

     为了更像网络游戏，跟CS一样能自动搜索局域网中的服务器，实现了一个较简单实用的方法，大致是这样的：服务器启动后开放一个udp端口udpport，客户端向局域网中所有机器udpport发送验证信息，建立一个临时TCP端口tcpport0，当服务器端客户验证通过后向刚才的客户机tcpport0发送欢迎信息，这样客户机就得到了服务器的ip地址（还可同时进行一些必要的初始化），到此客户端便开始正式通过tcp与服务器交换游戏信息。

 

pyOpengl安装方法：http://pyopengl.sourceforge.net/documentation/installation.html

 

游戏代码：

 

Python代码  

1. #-*- coding:utf-8 -*-  
2.   
3. import sys,struct  
4. import random,math,thread,time,socket,string,re  
5. try:  
6.   from OpenGL.GLUT import *  
7.   from OpenGL.GL import *  
8.   from OpenGL.GLU import *  
9. except:  
10.   print ''''' 
11. ERROR: PyOpenGL not installed properly.   
12.         '''  
13.   sys.exit()  
14. x_coord=10  
15. y_coord=10  
16. isAserver=False     #True为服务端，False为客户端  
17.   
18. #数值统统为4个字节，最高位为符号位，1600万足矣,低字节为低位  
19. def westicenumtostring(num):  
20.     tempnum=abs(num)  
21.     tempnum=int(tempnum)  
22.     s=''  
23.     i=0  
24.     while tempnum>0:  
25.        s=s+chr(tempnum%256)  
26.        tempnum=int(tempnum/256)   
27.        i+=1  
28.     while len(s)<3:#补齐3位  
29.        s=s+chr(0)  
30.     if num<0:  
31.         s=s+chr(1)  
32.     else:#0和正数最高位为0  
33.         s=s+chr(0)  
34.     return s  
35.   
36. def westicestringtonum(s):  
37.     if len(s)!=4:  
38.         print 'len(s) must be 4'  
39.         return None  
40.     n0=ord(s[0])  
41.     n1=ord(s[1])  
42.     n2=ord(s[2])  
43.     n3=ord(s[3])  
44.     num=n0+256*n1+256*256*n2  
45.     if n3==1:#负数  
46.         num=(-num)  
47.     if n3!=0 and n3!=1:  
48.         return "wrong string when convert ro number"  
49.     return num  
50.   
51. def drawenemy(x,y): #画敌人形象  
52.     glLoadIdentity()  
53.     glTranslate(x,y,0.0)  
54.     glScale(0.2,0.2,0.2)  
55.     glBegin(GL_POLYGON)    
56.     glVertex3f(1.0,1.0,0)  
57.     glVertex3f(1.0,-1.0,0)  
58.     glColor3f(1.0,0.0,0.0)  
59.     glVertex3f(-1.0,-1.0,0)  
60.     glVertex3f(-1.0,1.0,0)  
61.     glEnd()  
62.   
63. def drawbullet(x,y):#画子弹形象  
64.    glLoadIdentity()  
65.    glTranslate(x,y,0.0)  
66.    glScale(0.1,0.1,0.1)  
67.    glBegin(GL_POLYGON)    
68.    glColor3f(0.0,1.0,0.0)            
69.    glVertex3f(0.5,1.0,0)  
70.    glVertex3f(0.5,-1.0,0)  
71.    glVertex3f(-0.5,-1.0,0)  
72.    glVertex3f(-0.5,1.0,0)  
73.    glEnd()  
74.   
75. def drawpalne(x,y,rquad):#画玩家飞机形象  
76.     glLoadIdentity()  
77.     glTranslate(x,y,0.0)  
78.     glRotatef(rquad,0.0,1.0,0.0)        # Rotate   
79.     glScale(0.5,0.5,0.5)  
80.     glBegin(GL_POLYGON)                   # Start drawing   
81.     glColor3f(1.0,0.0,0.0)  
82.     glVertex3f(1.0,0.0,0.0)         
83.     glColor3f(0.0,1.0,0.0)  
84.     glVertex3f(-1.0,0.0,0.0)           
85.     glColor3f(0.0,0.0,1.0)  
86.     glVertex3f(0.0,3.0,0.0)           
87.     glEnd()                             # We are done with the polygon  
88.       
89.     glBegin(GL_POLYGON)    
90.     glVertex3f(0.0,0.0,0)  
91.     glVertex3f(0.0,3.0,0)  
92.     glColor3f(1.0,0.0,0.0)  
93.     glVertex3f(0.0,0.5,0.5)  
94.     glEnd()  
95.       
96. class Enemy(): #定义敌人  
97.     def __init__(self):  
98.         self.reset()  
99.     def update(self):  
100.         if self.live:  
101.            self.y-=0.01  
102.            self.draw()  
103.            if self.y<0:  
104.                self.live=False   
105.     def setxy(self,x,y):  
106.         self.x=x  
107.         self.y=y  
108.     def draw(self):  
109.         drawenemy(self.x,self.y)  
110.     def reset(self):  
111.         self.x=x_coord*random.random()  
112.         self.y=y_coord  
113.         self.live=True #活着状态  
114.           
115. class Bullet():#定义子弹  
116.     def __init__(self,x,y):  
117.         self.reset(x,y)  
118.         self.live=False  
119.     def update(self):  
120.         if self.live:  
121.            self.y+=0.05  
122.            self.draw()  
123.            if self.y>y_coord:  
124.                self.live=False             
125.     def draw(self):  
126.         drawbullet(self.x,self.y)  
127.     def reset(self,x,y):  
128.         self.x=x  
129.         self.y=y  
130.         self.live=True  
131.   
132. class Plane():  
133.     def __init__(self,x,y):  
134.         self.x=x  
135.         self.y=y  
136.         self.rquad=0  
137.     def update(self):  
138.         self.draw()  
139.         if self.rquad<0:  
140.            self.rquad+=1.0  
141.         if self.rquad>0:  
142.            self.rquad-=1.0  
143.     def draw(self):  
144.         drawpalne(self.x,self.y,self.rquad)  
145.     def left(self):  
146.         self.x-=0.1  
147.         if self.rquad>-40:#限制  
148.            self.rquad-=3  
149.     def right(self):  
150.         self.x+=0.1  
151.         if self.rquad<40:  
152.            self.rquad+=3  
153.              
154. westiceplane=None  
155. myenemylist=None  
156. bulletlist=None  
157. otherplane=None  
158. otherenemylist=None  
159. otherbulletlist=None  
160. frameobj=None  
161. #网络用帧  
162. class netframe():  
163.     def __init__(self,player,mybulletlist,enemylist):  
164.         self.player=player  
165.         self.mybulletlist=mybulletlist  
166.         self.enemylist=enemylist  
167.     def senddata(self,conn):  
168.         global isconnected  
169.         senddata=''  
170.         senddata+=westicenumtostring(self.player.x*1000)  
171.         senddata+=westicenumtostring(self.player.y*1000)   
172.         senddata+=westicenumtostring(self.player.rquad*1000)#自己的位置  
173.         senddata+=westicenumtostring(len(self.mybulletlist))#子弹个数  
174.         for bullet in self.mybulletlist:  
175.             senddata+=westicenumtostring(bullet.x*1000)  
176.             senddata+=westicenumtostring(bullet.y*1000)#子弹位置  
177.         senddata+=westicenumtostring(len(self.enemylist))#敌人个数  
178.         for enemy in self.enemylist:  
179.             senddata+=westicenumtostring(enemy.x*1000)  
180.             senddata+=westicenumtostring(enemy.y*1000)#敌人位置  
181.         if isconnected:  
182.            try:       
183.               conn.send(senddata)  
184.            except socket.error:  
185.               isconnected=False  
186.         #conn.sendall(senddata)  
187.     #接收数据  
188.     def recvdata(self,conn):  
189.         global otherplane  
190.         global otherenemylist  
191.         global otherbulletlist  
192.         global isconnected  
193.         if isconnected:  
194.             try:  
195.                  recvdata=conn.recv(4)  
196.                  otherplanex=westicestringtonum(recvdata)/1000.0  
197.                  recvdata=conn.recv(4)  
198.                  otherplaney=westicestringtonum(recvdata)/1000.0  
199.                  otherplane=Plane(otherplanex,otherplaney)  
200.                  recvdata=conn.recv(4)  
201.                  otherplane.rquad=westicestringtonum(recvdata)/1000.0  
202.                  recvdata=conn.recv(4)#接收子弹数据  
203.                  bulletnum=westicestringtonum(recvdata)  
204.                  otherbulletlist=[]  
205.                  for i in range(bulletnum):  
206.                      recvdata=conn.recv(4)  
207.                      bulletx=westicestringtonum(recvdata)/1000.0  
208.                      recvdata=conn.recv(4)  
209.                      bullety=westicestringtonum(recvdata)/1000.0  
210.                      bullet=Bullet(bulletx,bullety)  
211.                      bullet.live=True  
212.                      otherbulletlist.append(bullet)  
213.                        
214.                  recvdata=conn.recv(4)  
215.                  enemynum=westicestringtonum(recvdata)  
216.                  otherenemylist=[]  
217.                  for i in range(enemynum):  
218.                      recvdata=conn.recv(4)  
219.                      enemyx=westicestringtonum(recvdata)/1000.0  
220.                      recvdata=conn.recv(4)  
221.                      enemyy=westicestringtonum(recvdata)/1000.0  
222.                      enemy=Enemy()      
223.                      enemy.setxy(enemyx,enemyy)  
224.                      otherenemylist.append(enemy)  
225.             except socket.error:  
226.                 isconnected=False  
227.       
228. #游戏服务器  
229. port=8088  #主数据通道  
230. conn=None#socket连接对象，可能是服务器或客户端  
231. serverUDPport=9090    
232. clientTCPport=9091    
233. isconnected=False  
234. class GameServer():  
235.     def __init__(self):  
236.         print '初始化游戏服务器'  
237.         global conn  
238.         global otherplane  
239.         global otherenemylist  
240.         global otherbulletlist  
241.         global frameobj  
242.         global isconnected  
243.         global serverUDPport  
244.         global clientTCPport  
245.           
246.         #服务器接收客户UDP报文，如果验证通过向客户发送TCP回应  
247.         UDPsock0=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)      
248.         UDPsock0.bind(("",serverUDPport))  
249.         #还需验证客户端,用udp  
250.         recvstring,clientaddr=UDPsock0.recvfrom(1024)  
251.         if recvstring=="west":  
252.             print "服务器收到验证from ",clientaddr[0]  
253.         UDPsock0.close()  
254.           
255.         #服务器发送tcp回应  
256.         tempconn=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)    
257.         tempconn.connect((clientaddr[0],clientTCPport))  
258.         tempconn.send("sure")  
259.         tempconn.close()  
260.           
261.         #创建TCP服务器  
262.         TCPsock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)  
263.         TCPsock.bind(('',port))  
264.         TCPsock.listen(5)          
265.         conn,clientaddr=TCPsock.accept()  
266.         print "来自客户端：",clientaddr  
267.         isconnected=True      
268.         while isconnected: #服务端循环，先发后收  
269.             frameobj.senddata(conn)  
270.             time.sleep(0.02)  
271.             frameobj.recvdata(conn)  
272.         conn.close()  
273.               
274. #游戏客户端  
275. class GameClient():  
276.     def __init__(self):  
277.         print '初始化游戏客户端'  
278.         global conn  
279.         global frameobj  
280.         global isconnected  
281.         global serverUDPport  
282.         global clientTCPport  
283.         self.lanserverip=None  
284.         #搜索服务器，向局域网内发送udp数据  
285.         ip=socket.gethostbyname(socket.gethostname())  
286.         match_str="\d+\.\d+\.\d+\."  
287.         ipheader=re.match(match_str,ip)  
288.         ipheader=ipheader.group()  
289.         UDPsock0=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)      
290.         for i in range(1,256):  
291.             self.lanserverip=ipheader+str(i)  
292.             UDPsock0.sendto("west",(self.lanserverip,serverUDPport))  
293.         UDPsock0.close()  
294.           
295.         #客户端建立tcp服务器  接收服务器ip和其它信息，之后断开，连接服务器的tcp  
296.         TCPsock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)  
297.         TCPsock.bind(('',clientTCPport))  
298.         TCPsock.listen(5)      
299.         tempconn,serveraddr=TCPsock.accept()  
300.         hellomsg=tempconn.recv(4)  
301.         tempconn.close()  
302.         self.lanserverip=serveraddr[0]  
303.         print "服务器为：",self.lanserverip  
304.         print "服务器信息：",hellomsg  
305.           
306.         #连接tcp服务器发送数据  
307.         conn=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)    
308.         conn.connect((self.lanserverip,port))  
309.         isconnected=True  
310.         while isconnected:#客户端循环，先收后发  
311.             frameobj.recvdata(conn)  
312.             frameobj.senddata(conn)  
313.             time.sleep(0.02)  
314.         conn.close()  
315.   
316. def threadfunc():#线程函数  
317.     global isAserver  
318.     if isAserver:  
319.         gameserver=GameServer()  
320.     else:  
321.         gameclient=GameClient()  
322.   
323. def GameInit():  
324.     global x_coord  
325.     global y_coord  
326.     global westiceplane  
327.     global myenemylist  
328.     global mybulletlist  
329.     global frameobj  
330.     westiceplane=Plane(x_coord/2,1)#加入飞机  
331.     myenemylist=[]  
332.     for i in range(4):  #加入敌人  
333.         westiceenemy=Enemy()  
334.         myenemylist.append(westiceenemy)  
335.     mybulletlist=[]  
336.     for i in range(20):  
337.         mywesticebullet=Bullet(westiceplane.x,westiceplane.y)  
338.         mybulletlist.append(mywesticebullet)  
339.     #新建一个线程处理网络  
340.     thread.start_new_thread(threadfunc,())  
341.     frameobj=netframe(westiceplane,mybulletlist,myenemylist)  
342.       
343. def init():  
344.     glClearColor(0.5,0.5,0.5,0.0)  
345.     glClearDepth(1.0)                    # Enables Clearing Of The Depth Buffer  
346.     glDepthFunc(GL_LESS)                # The Type Of Depth Test To Do  
347.     glEnable(GL_DEPTH_TEST)                # Enables Depth Testing  
348.     glShadeModel(GL_SMOOTH)                # Enables Smooth Color Shading  
349.   
350. def calcdistance(object0,object1):  
351.     return math.sqrt(pow(object0.x-object1.x,2)+pow(object0.y-object1.y,2))  
352.   
353. count=0  
354. def display():  
355.     #print 'display'  
356.     glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT)  
357.     westiceplane.update()  
358.     for enemy in myenemylist:  
359.         enemy.update()  
360.         if not enemy.live:  
361.             enemy.reset()   
362.         for bullet in mybulletlist:  
363.             if calcdistance(bullet,enemy)<=0.2:#是否相遇  
364.                 bullet.live=False  
365.                 enemy.live=False  
366.     #自动发射子弹  
367.     global count  
368.     if count>=15:  
369.         count=0  
370.         for bullet in mybulletlist:  
371.             if not bullet.live:  
372.                 bullet.reset(westiceplane.x,westiceplane.y+1)#激活一颗  
373.                 break  
374.       
375.     for bullet in mybulletlist:  
376.         bullet.update()      
377.     count+=1  
378.     #显示网络来的数据  
379.     global otherplane  
380.     global otherenemylist  
381.     global otherbulletlist  
382.     if isconnected and otherplane:  
383.        otherplane.draw()  
384.     if isconnected and otherbulletlist and otherenemylist and otherplane:  
385.         otherplane.draw()  
386.         for myenemy in myenemylist:  
387.             for otherbullet in otherbulletlist:  
388.                 if calcdistance(otherbullet,myenemy)<=0.2:#是否相遇  
389.                    otherbullet.live=False      
390.                    myenemy.live=False     
391.         for otherenemy in otherenemylist:  
392.             if otherenemy.live:  
393.                otherenemy.draw()  
394.         for otherbullet in otherbulletlist:  
395.             if otherbullet.live:  
396.                otherbullet.draw()  
397.       
398.     glutSwapBuffers()  
399.     #glFlush()  
400.   
401. def reshape(w,h):  
402.    print 'reshape'  
403.    glViewport(0,0,w,h)  
404.    glMatrixMode(GL_PROJECTION)  
405.    glLoadIdentity()  
406.    print 'w:',w,' h:',h  
407.    if w!=0 and h!=0:  
408.        global x_coord  
409.        global y_coord  
410.        if(w<=h):  
411.           gluOrtho2D(0.0,x_coord,0.0,x_coord*h/w)  
412.        else:  
413.           gluOrtho2D(0.0,x_coord*w/h,0.0,x_coord)  
414.    glMatrixMode(GL_MODELVIEW)  
415.   
416. def keyboard(key,x,y):  
417. #   if key==chr(27):  
418. #      sys.exit(0)  
419.     if key=='a'or key=='A':  
420.        westiceplane.left()  
421.     if key=='d'or key=='D':  
422.        westiceplane.right()  
423.   
424.   
425. GameInit()  
426. glutInit(sys.argv)  
427. glutInitDisplayMode(GLUT_RGBA|GLUT_DOUBLE|GLUT_DEPTH) #使用双缓冲和深度测试  
428. glutInitWindowSize(600,500)   
429. glutInitWindowPosition(100,100)  
430. if isAserver:  
431.     glutCreateWindow('Game Server')  
432. else:  
433.     glutCreateWindow('Game Client')  
434. init()  
435. glutReshapeFunc(reshape)  
436. glutKeyboardFunc(keyboard)  
437. glutDisplayFunc(display)  
438. glutIdleFunc(display)  
439.   
440. glutMainLoop()  

 

 From:http://westice.iteye.com/blog/979045