Python + Ursina设计3D小游戏
Ursina:一个基于Panda3D的Python游戏引擎,简化了3D游戏开发。
Ursina本身:约5-15 MB。安装Ursina时,pip会自动安装其依赖,包括Panda3D、pygame、numpy等。这些依赖库加起来可能会占用几百MB的磁盘空间。但具体占用空间大小取决于你的系统以及是否已经安装了一些依赖。与传统游戏引擎相比还是比较小的。显著优点是简单易学,Ursina的API设计非常直观,适合初学者快速上手3D游戏开发。可以跨平台,即可在Windows、Mac、Linux上运行。但不适合大型或高性能游戏。
ursina/ 5-15 MB
panda3d/ 200-300 MB
pygame/ 5-10 MB
numpy/ 50-100 MB
其他依赖(psutil等) 10-20 MB
Ursina官方文档和示例:https://www.ursinaengine.org/
安装ursina的命令:pip install ursina
若安装了多个python版本,X.Y代表Python版本,多余的部分舍弃如3.8.1取3.8,3.10.5取3.10,即只取第二个点前的部分。仅安装了一个python版本不需要。还可以使用镜像加速
py -3.12 -m pip install ursina -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
【Python第三方模块(库、包)安装、卸载与查看及常见问题解决 https://blog.csdn.net/cnds123/article/details/104393385 】
一个Ursina程序通常包括以下步骤:
- 导入Ursina库
- 创建一个应用实例
- 定义游戏中的实体(Entity)
- 编写更新逻辑
- 运行应用
核心概念
实体(Entity):游戏中的基本对象,可以是3D模型、UI元素等。
模型(Model):3D几何体,如立方体、球体等,也可以加载外部模型文件。
纹理(Texture):贴在模型表面的图片。
颜色(Color):可以用RGB或HSL定义。
变换(Transform):位置(position)、旋转(rotation)、缩放(scale)。
场景(Scene):管理实体和光照等。
着色器(Shader):可以编写自定义GLSL着色器。
动画(Animation):使用内置的动画系统。
粒子系统(ParticleSystem):创建粒子效果。
声音(Audio):播放背景音乐和音效。
坐标系
Ursina使用标准的3D计算机图形坐标系,与Unity一致:
- X 轴:右(+)/ 左(-)------水平方向
- Y 轴:上(+)/ 下(-)------垂直方向
- Z 轴:前(+)/ 后(-)------深度方向
在3D场景中,通常将X-Z平面视为地面,Y轴表示高度。这种坐标系设计让游戏开发更加直观:向前移动时增加Z值,向上跳跃时增加Y值。
参见下图:

【三维坐标系统总结表
| 系统 | X 轴方向 | Y 轴方向 | Z 轴方向 |
|---|---|---|---|
| Ursina | 右(+ )/ 左(- ) | 上(+ )/ 下(- ) | 前(+ )/ 后(- ) |
| Unity | 右(+ )/ 左(- ) | 上(+ )/ 下(- ) | 前(+ )/ 后(- ) |
| Blender | 右(+ )/ 左(- ) | 前(+ )/ 后(- ) | 上(+ )/ 下(- ) |
| OpenGL | 右(+ )/ 左(- ) | 上(+ )/ 下(- ) | 后(+ )/ 前(- ) |
| Unreal Engine | 前(+ )/ 后(- ) | 右(+ )/ 左(- ) | 上(+ )/ 下(- ) |
】
以下是一个使用Ursina创建简单3D场景------一个旋转的立方体的示例代码:
python
from ursina import *
app = Ursina()
# 创建一个立方体
cube = Entity(model='cube', color=color.orange, scale=(2,2,2), texture='white_cube')
# 创建一个摄像机,并设置其位置
camera.position = (0, 0, -10)
# 旋转立方体的函数
def update():
cube.rotation_y += 1 # 绕Y轴(垂直轴)旋转,实现水平旋转效果
cube.rotation_x += 0.5 # 绕X轴(水平轴)旋转,实现前后翻滚效果
# 添加键盘控制示例
def input(key):
if key == 'space':
cube.color = color.random_color() # 随机颜色
if key == 'r':
cube.rotation = (0, 0, 0) # 重置旋转
app.run()
运行效果:

待续