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 复制代码

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