oono が 2024年10月30日15時08分58秒 に編集
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# 概要・アイデアのコンセプト
次々に出てくる障害物を避けるゲームを作りたいと思い、OLEDディスプレイを使用したゲーム開発を行いました。
次々に出てくる障害物を避けるゲームを作りたいと思い、ディスプレイを必要としたため、OLEDディスプレイを使用したゲーム開発を行いました。
# アイデアの詳細 - Raspberry Pi 4とOLEDディスプレイを接続
今回はボタンを用いた操作をメインとするため、IoT学習HATキット（秋月電子などにある市販のキット）をRaspberry Pi 4に接続（IoT学習HATキットには入力端子とボタンが二種類付いているため、今回はIoT学習HATキットのボタンを用いる）
今回はボタンを用いた操作をメインとするため、IoT学習HATキット（市販のキット）をRaspberry Pi 4に接続（IoT学習HATキットには入力端子とボタンが二種類付いているため、今回はIoT学習HATキットのボタンを用いる） 
 こちらの画像のケーブルに伸びている小さなディスプレイが「**OLEDディスプレイ**」です。 そのケーブルのついている本体の方が「**IoT学習HATキット**」です。 
- ソフトの開発を行い、ゲームに必要な要素を作る 今回作成するゲームでの障害物は、イラストなどを使用するのが困難だと考え『バツ印（x）』を障害物として、その障害物を避けるゲームを作成する
- 開発ツールはRaspberry Piに内蔵されているPythonを用いてソフトウェアの開発をする
- ケーブル、IoT学習HATキットの接続イメージ図 
# 使用したもの 今回使用したものです。以下のものを使用しました。 ・Raspberry Pi 4
・IoT学習HATキット
・IoT学習HATキット（秋月電子の市販のキット）
・OLEDディスプレイ ・ラズパイとディスプレイを繋ぐためのケーブル類（ジャンパ線） # プログラム
ChatGPTを一部使用して今回はプログラムを作成しました。
調べても難しい箇所があったため、一部はChatGPTを使用しプログラムを作成しました。
```Python:ゲームのプログラム import board import digitalio from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont import adafruit_ssd1306 from random import randint, seed import time # スイッチのピン番号 SW1 = digitalio.DigitalInOut(board.D24) # 左移動の白色タクトSW(SW1) SW2 = digitalio.DigitalInOut(board.D21) # 右移動の黒色タクトSW(SW2) SW1.direction = digitalio.Direction.INPUT SW1.pull = digitalio.Pull.DOWN # プルダウン抵抗 SW2.direction = digitalio.Direction.INPUT SW2.pull = digitalio.Pull.DOWN # プルダウン抵抗 # OLEDディスプレイの設定 oled_reset = digitalio.DigitalInOut(board.D4) WIDTH = 128 HEIGHT = 64 BORDER = 5 i2c = board.I2C() oled = adafruit_ssd1306.SSD1306_I2C(WIDTH, HEIGHT, i2c, addr=0x3C, reset=oled_reset) oled.fill(0) oled.show() # 画像と描画オブジェクトを作成 image = Image.new("1", (oled.width, oled.height)) draw_obj = ImageDraw.Draw(image) font = ImageFont.load_default() # プレイヤーの初期位置 player_x = WIDTH // 2 player_y = int(HEIGHT * 0.8) # プレイヤーの移動量 player_move_x = 0 # 障害物リスト obstacles = [] # ランダムな障害物を生成する関数 def create_obstacles(): seed(time.time()) # 乱数シードを毎回変える for i in range(5): # 障害物の数 ob_x = randint(0, WIDTH - 10) ob_y = randint(-HEIGHT, 0) # 画面外から出現 obstacles.append([ob_x, ob_y]) # プレイヤーを描画する関数 def draw_player(): global player_x # プレーヤーを画面の下部に描画 draw_obj.text((player_x, player_y), 'P', font=font, fill=255) # 障害物を描画して移動させる関数 def draw_obstacles(): for obstacle in obstacles: ob_x, ob_y = obstacle draw_obj.text((ob_x, ob_y), 'X', font=font, fill=255) # 'X'で障害物を描画 obstacle[1] += 2 # 障害物を下に移動させる # 衝突判定の関数 def check_collision(): for obstacle in obstacles: ob_x, ob_y = obstacle if abs(player_x - ob_x) < 10 and abs(player_y - ob_y) < 10: return True return False # 画面を描画する関数 def draw_screen(): oled.fill(0) # 画面をクリア draw_obj.rectangle((0, 0, WIDTH, HEIGHT), outline=0, fill=0) # 画面をクリア draw_obstacles() # 障害物を描画 draw_player() # プレーヤーを描画 oled.image(image) # 画像をOLEDに転送 oled.show() # メインループ create_obstacles() # 初期の障害物を生成 while True: # スイッチ入力を確認してプレイヤーの移動量を設定 if SW1.value: # SW1が押されている（HIGH） => 左に移動 player_move_x = -2 elif SW2.value: # SW2が押されている（HIGH） => 右に移動 player_move_x = 2 else: player_move_x = 0 # 移動しない # プレイヤーの移動を更新 player_x += player_move_x if player_x < 0: player_x = 0 elif player_x > WIDTH - 10: player_x = WIDTH - 10 # 障害物の更新 for obstacle in obstacles: obstacle[1] += 2 # 障害物を下に移動 # 障害物が画面外に出たら削除し新しい障害物を追加 obstacles[:] = [ob for ob in obstacles if ob[1] < HEIGHT] if len(obstacles) < 5: create_obstacles() # 衝突判定 if check_collision(): draw_obj.text((player_x, player_y - 10), 'GAME OVER', font=font, fill=255) oled.image(image) oled.show() time.sleep(2) break # 画面を更新 draw_screen() time.sleep(0.1) # アニメーション速度を調整 ```
==もしかすると、プログラムのスイッチ部分が外部のボタンを使用していたため、ピン番号がIoT学習HATキットのものと違うかもしれません。==
# どのようなゲームになったのか
まず、今回作成を目標としていたゲームがGoogle Chromeの「dino ゲーム」というもので、操作が難しくなく、ただ前からくる敵を「spaceキー」を押してジャンプするか、「↑と↓」でジャンプしたりしゃがんだりするゲーム。だが、それに似たようなものを作ろうと考えていたところ、ジャンプなどはモーションを作るのが難しくなると感じ、「上からくる障害物を左右に動き、避ける」というものを作る予定だった。
まず、今回作成を目標としていたゲームがGoogle Chromeの「[dino runner](https://dinorunner.com/jp/)」というものです。操作が難しくなく、ただ前からくる敵を「spaceキー」を押してジャンプするか、「↑と↓」でジャンプしたりしゃがんだりするゲームです。ですが作成するのが困難だと考え、それに似たようなものを作ろうと考えていたところ、ジャンプなどはモーションを作るのが難しくなると感じ、「上からくる障害物を左右に動き、避ける」というものを作る予定でした。
# 動作結果
作成予定のゲームに近いものは出来た。
作成予定のゲームに近いものは出来ました。  ソフトウェアの作成は9割ほどは出来ましたが、「IoT学習HATキットのボタン」がダメなのか「プログラム」がダメなのかは分かりませんでしたが、数回ボタンを押すと電源が落ちてしまうため、この問題を解決出来るようにしていきたいと考えています。
 ソフトウェアの作成は9割ほどは出来たが、「IoT学習HATキットのボタン」がダメなのか「プログラム」がダメなのかは分からないが、数回ボタンを押すと電源が落ちてしまうため、この問題を解決出来るようにしていきたいと考えている。
**改善案** ・ソフトウェア面 > 余計な割り込みが発生していたりする可能性があるため、そういった割り込みを解決する。 ・ハードウェア面 > ブレッドボードを使用してIoT学習HATキットのボタンを使わないようにする。 # 参考文献 今回のゲームを作るうえで参考にしたサイトのリンク集です。 ・障害物を作る - ぶつからないで！ - Python - 子どもやティーン向けのコーディングプロジェクト https://projects.raspberrypi.org/ja-JP/projects/dont-collide ・Raspberry Pi 4 で小さなSSD1306 OLEDディスプレーに文字を表示させてみた https://dev.classmethod.jp/articles/raspberry-pi-4-ssd1306-oled-display/