TheFastestCar - Игра на Pygame

Только представьте: бесконечная дорога, очки, которые можно накапливать, попутные и встречные машины, что мешают спокойной езде, и вы под весёлую музыку едете вперед. Круто, ведь?

Я только что описала свою игру - TheFastestCar, которую необходимо было сделать для экзамена по программированию за второй семестре в ВУЗе, чтобы доказать свою навыки проектирования и использования алгоритмов.

Сначала игра была чем-то неитересным и лишь обязательным, а после я отдавалась ей полностью и писала её с душой, попутно разбираясь в принципах проектирования ООП: SOLID, SPR, KISS, DRY и подобных.

Идея игры озарила меня примерно за 1.5 месяца до сдачи экзамена. Я решила сделать аналог первой игры, в которую я поиграла в жизни. К сожалению, я не смогла найти её, но есть очень похожая на неё, возможно даже, 100% такая же игра: Traffic Racer - это бесконечная езда, машины и обгон, где 1 столкновение - проигрыш. Она так или иначе осталась в моей тогда ещё детской памяти, как что-то технологически гениальное и прекрасное.

Начав написание игры, я поняла, что прямой аналог той игры мне всё-таки не слишком хотелось делать, поэтому я решила добавить бонусы для здоровья и накопления прогрессии в виде очков. Тем самым я как бы хотела реализовать фичи, что есть ещё в одной мобильной игрушке, в которую я уже даже сейчас могу поиграть: Fastlane. Это тоже езда по бесконечному шоссе, где есть полоска здоровья, бонусы, враги, даже враги, что умеют стрелять и сам игрок, в общем-то тоже умеет.

Так я совместила в моей игре лучшее, что помню с этих двух хорошо знакомых мне игр. Получилось реализовать что-то среднее.

TheFastestCar — 2D-аркада в жанре «выживание на дороге», написанная на Python с использованием библиотеки Pygame. Игрок управляет автомобилем на бесконечном шоссе, уворачиваясь от попутных и встречных машин, собирая бонусы и набирая очки.

• Управление машиной на бесконечном шоссе с 4 полосами (2 попутные + 2 встречные)
• Цель — продержаться как можно дольше и набрать максимальный счёт
• Враги — машины, движущиеся с разной скоростью в попутном и встречном направлениях
• Бонусы двух типов: HP (восстановление здоровья) и EXP (очки опыта)
• Система рекордов с сохранением в JSON-файл
• Настраиваемый режим «встречки» (oncoming traffic)

В проекте реализован ряд нетривиальных алгоритмов из области теории вероятностей и игровой математики:

Алгоритм, используемый в Dota 2 и Warcraft III для критических ударов. Решает «проблему полос» — ситуации, когда при шансе 30% игрок может не увидеть событие 20 раз подряд.

Как работает: шанс спавна бонуса накапливается каждый кадр. После успешного спавна — сбрасывается. Гарантирует, что бонус появится в разумные сроки.

self.current_chance_hp += base_chance_hp
if random.random() < self.current_chance_hp:
    self.current_chance_hp = BASE_CHANCE_HP  # сброс
    return self.choose_bonus_type(player)

Тип бонуса (HP или EXP) выбирается с учётом состояния игрока: чем меньше здоровья — тем выше шанс выпадения аптечки. Веса вычисляются через линейную интерполяцию.

# При HP < 30%: вес HP = 80, вес EXP = 10
# При HP = 100%: вес HP = 5,  вес EXP = 85
weight_hp = WEIGHT_HP_MIN + (WEIGHT_HP_MAX - WEIGHT_HP_MIN) * t

Используется для расчёта урона, опыта, количества HP от бонуса. Даёт «естественный» разброс значений: большинство ударов — около среднего, экстремальные — редко.

damage = random.gauss(BASE_DAMAGE, DAMAGE_SPREAD)  # gauss(15, 6)
damage = max(DAMAGE_MIN, min(DAMAGE_MAX, int(damage)))  # clamp

Плавный разгон и торможение. Формула current += (target - current) * k даёт эффект «набора скорости» как у настоящей машины.

self.current_world_speed += (target_speed - self.current_world_speed) * smoothing

Проверка пересечения прямоугольников за O(1) — 4 сравнения координат. Используется для всех столкновений в игре.

Создаёт нелинейную зависимость «риск/награда»: чем выше скорость, тем больше очков, но экспоненциально опаснее.

return 1.0 + speed_ratio ** 2  # от 1.0x до 2.0x

Две копии текстуры дороги, циклически перемещаемые вниз — создаёт иллюзию бесконечной трассы при минимальном расходе памяти.

Проект построен с применением принципов ООП и SOLID, а также паттернов проектирования. Код организован в модульную структуру с чётким разделением ответственности.

TheFastestCar/
├── assets/                      # Изображения и звуки
│   ├── images/
│   └── sounds/
├── docs/                        # Документация
├── save_data.json               # Файл сохранений
├── src/                         # Исходный код
│   ├── config/                  # Конфигурация и константы
│   │   ├── constants.py         # Глобальные константы игры
│   │   ├── save_manager.py      # Система сохранения в JSON
│   │   └── settings.py          # Игровые настройки
│   ├── core/                    # Ядро игры (менеджеры сцен)
│   │   ├── base_manager.py      # Абстрактный базовый класс менеджера
│   │   ├── game_manager.py      # Менеджер игровой сцены
│   │   └── menu_manager.py      # Менеджер меню
│   ├── entities/                # Игровые сущности
│   │   ├── bonus.py             # Класс бонусов (HP, EXP)
│   │   ├── car.py               # Базовый класс автомобиля
│   │   ├── enemy.py             # Класс врага
│   │   ├── player.py            # Класс игрока
│   │   ├── road.py              # Класс дороги
│   │   └── ui_elements.py       # UI элементы (текст, оверлеи, HP-бар)
│   ├── systems/                 # Игровые системы
│   │   ├── bonus_director.py    # Режиссёр спавна бонусов (PRD + веса)
│   │   ├── collision.py         # Система коллизий (AABB)
│   │   ├── music_manager.py     # Управление звуками и музыкой
│   │   ├── score_tracker.py     # Система учёта очков и рекордов
│   │   └── spawn_system.py      # Система спавна объектов
│   ├── ui/                      # UI компоненты
│   │   └── button.py            # Интерактивные кнопки
│   └── main.py                  # Точка входа в приложение
├── tests/                       # Модульные тесты
├── .gitignore
├── README.md
└── requirements.txt

Проект следует паттерну MVC:

• Model (entities/, systems/) — бизнес-логика и данные (игрок, враги, бонусы, коллизии)
• View (entities/ui_elements.py, ui/button.py) — отрисовка объектов на экране
• Controller (core/game_manager.py, core/menu_manager.py) — обработка ввода и управление состоянием

Каждый пакет решает свою задачу:

• config/ — централизованное хранение констант и настроек. Изменение параметров игры в одном месте.
• core/ — управление сценами и игровым циклом. Координация всех систем.
• entities/ — игровые объекты с инкапсулированной логикой. Каждый класс отвечает за свой объект.
• systems/ — подсистемы игры (физика, звук, спавн). Независимые модули, которые легко тестировать.
• ui/ — компоненты интерфейса. Переиспользуемые элементы.

• Python 3.10+
• Pygame 2.6.1 — библиотека для 2D-игр
• JSON — для сохранения рекордов

1. Создать виртуальное окружение:

python -m venv venv

2. Активировать его:

source venv/Scripts/activate

3. Установить зависимости:

pip install -r requirements.txt

4. Обновить версию pip (опционально):

python.exe -m pip install --upgrade pip

5. Запустить игру

python src/main.py

6. Тесты

pytest tests/ -v

• Автопарк машин с разными характеристиками
• Система улучшений (прокачка)
• Погодные условия (дождь, снег)
• Смена дня и ночи
• Более сложное поведение врагов (перестроения, обгоны)
• Система достижений
• Таблица лидеров (онлайн)
• Мобильная версия

Яна Масалова:

• [email protected]
• @KidIsKing
• vk.com/kidisking

Проект выполнен в рамках экзамена по дисциплине «Программирование»
Преподаватель: Царегородцев Георгий Павлович

Учебный проект. Все права на ассеты принадлежат их авторам.