Developers:
- João Lucas de Moraes Barros Cadorniga JoaoLucasMBC
- Eduardo Mendes Vaz EduardoMVaz
"2023: A Birds Odyssey" is a python based game development project, made entirely utilizing pygame. Our main focus with this project was honing our skills with both Object-Oriented Programming and Basic Linear Algebra Concepts. With these objectives in mind, our project is strongly Object-Oriented, with a special care for code organization and minimizing repetition.
The goal of the game is launching birds through space and using the gravity of the planets around it to hit a goal in each level. Furthermore, every bird has a special ability that can be very useful to clear the levels.
Para jogar 2023: A Birds Odyssey, você deve ter Python instalado no seu computador e seguir os passos:
- Clone o repositório na sua máquina na pasta de sua escolha. Utilize o comando:
git clone https://github.com/EduardoMVAz/2023_a_birds_odyssey.git
- Utilizando o terminal / a IDE de sua escolha, crie uma Virtual Env de Python e a ative:
python -m venv env
env/Scripts/Activate.ps1 (Windows)
- Mude para a pasta do 2023: A Birds Odyssey e instale as bibliotecas requeridas:
cd ./2023_a_birds_odyssey
pip install -r requirements.txt
- Após a instalação, rode o arquivo main.py pelo terminal para começar o jogo:
python main.py
Agora você pode começar a sua aventura! Você deve estar vendo o seguinte menu:
2023: A Birds Odyssey é dividido em 5 níveis, cada um necessitando de manipulações específicas da gravidade dos planetas para alcançar um objetivo, representado pela cor AZUL.
Para utilizar os pássaros disponíveis na fase, o jogador deve utilizar o mouse para mirar a direção do disparo e o módulo da velocidade. O pontilhado na tela indica a direção. Enquanto isso, a distância do mouse do passáro indica a velocidade: quanto mais distante, mais forte o disparo.
Com o pássaro voando pelo espaço, ele poderá ser afetado pela gravidade dos planetas ao entrar em suas órbitas, que são delimitadas visualmente na tela. Utilize a força gravitacional (ou as forças) ao seu favor para manipular a trajetória para o destino. Tome cuidado com os cometas vagando pelo espaço para eles não te impedirem!
Além disso, cada um dos 3 pássaros possui uma habilidade específica que vai te ajudar durante cada fase. Elas são ativadas após o disparo, quando o jogador clicar novamente na tela e só podem ser usadas UMA VEZ por pássaro:
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Basic Bird - ao clicar, dobra a sua velocidade.
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Redirect Bird - ao clicar, redireciona a trajetória do pássaro em direção à direção do mouse do jogador
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Gun Bird - ao clicar, atira um projétil na direção do mouse do jogador que pode destruir obstáculos para abrir o caminho
Por fim, o número de pássaros em cada nível é limitado. Caso eles terminem, você pode tentar novamente ou desistir (covarde!). Have fun!
Demo de 2023: A Bird's Odyssey
O modelo físico de 2023: A Birds Odyssey é formado a partir do uso de vetores. Cada instância de objeto, seja um pássaro ou corpo celestial, possui vetores de posição, velocidade e aceleração, seguindo as seguintes regras:
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Cada objeto possui um vetor [x, y] de posição com as coordenadas na tela, um vetor [Vx, Vy] de velocidades (mesmo que para corpos estáticos sempre se mantenha nulo) e de aceleração [Ax, Ay], determinados na criação do objeto.
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As posições e velocidades (vetores) são, portanto, atualizadas da seguinte maneira:
obs: $k$ é uma constante de regulagem utilizada quando necessário para ajuste do incremento da velocidade.
- No momento do disparo, o vetor de velocidade do pássaro é recalculado da seguinte maneira:
d = pygame.mouse.get_pos() - self.pos
self.vel = d/120
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d é o vetor calculado pela subtração entre o vetor de posição do mouse e do
self.pos, a posição do pássaro. Assim, temos a direção do disparo. -
Então, ao multiplicar o vetor por
$\frac{1}{120}$ , regulamos a intensidade da velocidade. O vetor não é normalizado para que a distância do mouse até o pássaro tenha influência ativa no lançamento: quanto mais distante, mais "forte" ele será.
Assim, ele passa a percorrer um movimento uniforme no espaço.
- Ao colidir com a órbita de um planeta, o pássaro começa a sofrer efeito de uma aceleração da gravidade calculada pela fórmula:
d = celestial_body.pos - self.birds[self.current_bird].pos
d1 = d/np.linalg.norm(d)
self.birds[self.current_bird].acc = d1 * celestial_body.gravity.gravity/np.linalg.norm(d)**2
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d é o vetor calculado pela subtração entre o vetor de posição do mouse e da posição do corpo celeste que atrai o pássaro. Assim, temos a direção da atração da gravidade.
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O vetor é então normalizado, ao dividirmos ele por sua norma.
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Por fim, a aceleração do pássaro em movimento é definida pela multiplicação do vetor calculado anteriormente pelo escalar calculado pelo quociente da constante gravitacional do objeto pelo quadrado da distância entre o pássaro e o corpo.
Portanto, enquanto em órbita, percorre movimento uniformemente variado. A constante gravity é fornecida na instanciação do objeto, e regula a intensidade da força gravitacional para cada nível ser o mais equilibrado possível.
- Ao sair de órbita, o pássaro perde sua aceleração e então volta a percorrer movimento uniforme no espaço de acordo com a velocidade de quando escapou pela tangente.
Cada um dos pássaros realiza alterações na física dos objetos e entidades do jogo:
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Basic Bird - ao usar a sua habilidade, dobra a sua velocidade. Seu vetor, portanto, é multiplicado pelo escalar 2.
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Redirect Bird - ao usar a sua habilidade, refaz o cálculo de disparo utilizando a mesma fórmula anterior.
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Gun Bird - ao usar a sua habilidade, instancia um objeto de bala, que possui posição inicial igual a do pássaro, e sua velocidade é calculada pela mesma fórmula das outras velocidades, sempre em relação a posição do mouse do jogador. No entanto, sua velocidade é constante, portanto, o vetor é normalizado antes de ser aplicado ao tiro.
Assim, as habilidades dos pássaros agem como novas formas de interagir com o jogo, sendo novos elementos com comportamentos diferentes do habitual, alterando o modelo físico.