Как программировать в майнкрафте
Обновлено: 02.07.2024
Чтобы начать свой путь на вершины Олимпа, нужно обратиться к основам. С нашей книгой "Python. Великое программирование в Minecraft" это не составит труда. Вы научитесь программировать играя!
Программирование — это магия. Зная, как программировать, вы будете создавать по мановению руки не только отдельные объекты в Minecroft, но и целые миры со своими законами. Если вы давно мечтали построить в Minecroft целый город с транспортом и персонажами, перемещаться за доли секунды по всему миру, разработать настоящую компьютерную игру, научиться проектировать и создавать сложные архитектурные сооружения и программировать, то эта книга научит вас всему вышеперечисленному.
В книге рассмотрены основы языка Python, принцип работы с Minecroft API, основы математической логики, а также основы в области прикладной математики и черчения. Подробно и пошагово показан процесс изучения языка программирования Python на примере создания программ, связанных с Minecraft.
Книга предназначена для новичков в области программирования и в первую очередь для детей, которые хотят научиться создавать программы на языке Python в игровой форме.
Отличная книга. Покупал её для проведения занятий по программированию для детей. Так как у меня группа детей 8 -10 лет, то каждый знает как трудно учить детей такого возраста программированию, так как она охватывает сложные дисциплины.
Эта книга содержит материал доступный для понимания детьми данного возраста. Уже провёл пару занятий по данной книге.
Хочется отметить грамотное содержание каждого раздела, очень большая и подробная справка по api minecraft, что позволяет развивать эту тему достаточно глубоко.
Нельзя не отметить, что каждая глава снабжена вопросами и заданиями для закрепления материала (это очень полезное качество, как книги-учебника). Можно сказать - это больше учебник по программированию на языке python, чем просто развлекательная книга.
В ней содержится компактно достаточно много информации, как из теории программирования, так из алгебры, геометрии и черчения.
Радует разнообразие алгоритмов. Авторы, судя по всему, старались показать, что одну и ту же задачу можно решить разными подходами в программировании.
Последние главы достаточно усложнены, но в то же время показывают неплохие возможности среды minecraft и языка python, что не может отразиться на мотивации к дальнейшему изучению программирования.
💥Каждая глава снабжена вопросами и заданиями для закрепления материала;
💥Лаконичное изложение и информация, как из теории программирования, так из алгебры, геометрии и черчения;
💥Разнообразие алгоритмов. Вы увидите, что одну и ту же задачу можно решить разными подходами в программировании;
Minecraft: моя предыстория
Я познакомилась с игрушкой, будучи уже студенткой. Это не помешало мне в тот же день отложить все свои личные, рабочие и академические цели, и целиком уйти в кубическую вселенную. Отпустило меня тогда только через месяц, но до сих пор я с радостью захожу иногда побегать часок по любимому миру.
Для меня Minecraft стал продолжением любимой игрушки детства – Lego, исправив ее главный недостаток: постоянную нехватку деталей. Аналог Lego с безлимитными деталями, что может быть лучше.
Хочется особо отметить отсутствие жестокости в этой игре. Вы можете убить зомби или разбежавшись, прыгнуть со скалы. Никто не спорит. Но отсутствие крови очень радует, так же как и милая визуализация зарождения новой жизни.
У Minecraft очень размытое понятие финальной цели. Конечно, вы можете прокачаться и убить дракона, с гордостью сказав, что вы прошли игру. Но так никто не делает. Основной кайф мира Minecraft в том, что каждый раз в нем можно придумать свою личную цель: исследовать мир и найти пещеру с тайниками, построить дом своей мечты, изучить основы электричества или зайти на сервер вместе с другом и делать друг другу всевозможные ловушки. Отсутствие цели в игре – на мой взгляд, главное ее преимущество. Minecraft дает огромный простор для творчества, при этом почти не ставит ограничений.
Изучая сабж, я случайно узнала, что мир Minecraft не ограничивается игрой, мерчем, летсплеями и фан артами. В игре снимают целые сериалы, и – неожиданно – они являются довольно популярными. На мой взгляд, это забавно.
Меня очень обрадовала новость о наличии open source фреймворка для программирования в мире Minecraft. Я твердо уверена, что в будущем в подавляющем числе профессий могут понадобиться базовые навыки программирования. Фреймворк на базе любимой игрушки, на мой взгляд, отличный способ показать ребенку захватывающий мир программирования.
Malmo: вывод
Авторы фреймворка подарили нам потрясающую возможность погрузиться в любимый мир с другой стороны. Malmo пока что находится в бете, во многих ситуациях он… заставляет совершенствовать свои навыки в troubleshooting. Тем не менее, его плюсы перевешивают все его минусы, а тот факт того, что исходники лежат в открытом доступе на github, позволяет нам самостоятельно доделать нужное место или создать issue для исправления критических багов.
Авторы проекта по понятным для меня причинам не упоминают ни в одной из статей возможность обучать детей на основе фреймворка: ребенок вряд ли справится с борьбой с мелкими, но частыми багами. Тем не менее, я уверена, что если родитель поможет своему ребенку и будет программировать вместе с ним, это даст отличные результаты и позволит вам провести время с пользой.
Программируем в мире Minecraft
Хабр, привет! Пока все обсуждают ИИ в мире Pacman, мы начнем делать свой ИИ в Minecraft с фреймворком Malmo от Microsoft Research. Pacman у нас тоже появится. Если вы любите кубический мир, или вам хотелось бы начать изучать искусственный интеллект, или у вас есть дети, с которыми вы не можете найти общие увлечения, или же вас просто заинтересовала тема – прошу под кат.
В этой статье я постараюсь затронуть несколько тем:
- Выскажу свое мнение о помешательстве детей на кубической игрушке
- Расскажу об основной идее Malmo
- Покажу несколько примеров с кодом и дам понимание, куда можно идти дальше
- Расскажу об идее и результатах Malmo Challenge
Стив пишет заклинания на Python. Обучение детей программированию в Minecraft
Как можно оценить настойчивую побудку второклассником часов в 7 утра воскресенья со словами "Папа! Пойдем учить Python"? Бесценно. Назрело желание поделиться наработками домашнего обучения детей программированию - систематизировать и законспектировать хотя бы для самого себя. Даже не столько обучению, сколько привлечения детского внимания и интереса. Ведь согласно Сократу, человек - не сосуд для заполнения, а факел, который нужно зажечь. Изначально были попытки начать со Scratch, но несмотря на понятный графический интерфейс желание продолжать и что-то делать в среде быстро угасло. Minecraft пошел намного лучше, потому что дети уже были хорошо знакомы с игрой по мобильной версии и любимому creative mode.
Ради иллюстрации этой статьи я решился на запись скринкаста. Со второй или третьей попытки удалось сократить все до 20 минут. Все равно получилось растянуто, зато показаны основные моменты в динамике - все, что в тексте ниже.
Я не имею в виду создание и использование модов, это слишком высокий уровень входа. Первые попытки были после знакомства с первым изданием книги Minecraft. Программируй свой мир и удачной настройки сервера Bukkit на домашней машине. На данный момент (начало 2021 г.) есть второе издание, ссылка как раз на него а также несколько похожих книг других авторов. Второе издание хорошо тем, что в нем исправлены ошибки в коде, которые были в первом, а также используется Python3 и более новая версия сервера. Вот тут на Хабре обзор первого издания от издательства Питер.
Сразу оговорка - игра запускается на одной домашней машине, обычно ноутбуке, в Windows. Серверные версии не пробовал, хотя было бы интересно посмотреть, если кто-то уже делал. Быстрый поиск показывает многочисленные русскоязычные курсы и школы программирования для детей, использующие Minecraft для обучения, но полноценного открытого руководства или хотя бы форума энтузиастов для обмена опыта - не видно.
На странице издательства Wiley есть несколько видео для упрощения, самое первое как раз об установке и настройке сервера Bukkit, отдельно установка Python (не Anaconda, из простого дистрибутива), тьюториал подключения к запущенному серверу и запуска в нем HelloWorld из питоновского IDLE.
Библиотека mcpi была изначально написана для запуска python-скриптов в Майнрафте на Raspberry Pi. Версия Minecraft для Raspberry Pi распространяется бесплатно. Сейчас mcpi работает под Windows. Качать отдельно ее не надо, все входит в состав Bukkit-сервера.
Когда координаты освоены, нужно объяснить, как их можно использовать в игре. Возможностей в mcpi по большому счету всего две - установка блоков и перемещения игрока в пространстве мира. Когда это освоено на десятке заранее подготовленных примеров, можно дать ученику модифицировать готовые скрипты, но обязательно с предварительным обсуждением - а что, собственно, он хочет сделать. Лучше всего, если удастся организовать предварительное написание кода на бумаге, но в реальности это далеко не всегда получается.
Вертикальные и наклонные столбы
Следующий логичный шаг - объяснение главных тем программирования - переменные и простые типы, циклы и условия. С объяснениями и показом примеров сразу же в игровом мире все эти сложные для школьников штуки схватываются удивительно быстро. Поначалу мы клали отдельные блоки разных типов, указывая номер. Иногда игровая сессия слетала, если ставили какой-то недокументированный или опасный блок вроде тринитротолуола. А большой куб из лавы вполне может сжечь лес и траву на поверхности, устроив масштабный пожар. Вот здесь пример встречи люда и пламени. Трехмерные координаты хорошо демонстрируются установкой в цикле стеклянных столбов, вертикальных, наклонных свай, спиралей из блоков, уходящих в небо - и так далее.
Совсем не обязательно ограничиваться стандартным миром, загружаемым по умолчанию. Готовых миров - уйма. Главное убедиться, что он подходит к конкретной версии сервера Bukkit (не самой новой). Самое простое - положить скачанную и распакованную папку мира в папку сервера, прописать ее в конфиг server.properties
Перезапускаем bukkit server - если стартовал, можно теперь творить свои скрипты там
Из планов - хотелось бы посмотреть opensource-версию Майнкрафта - Minetest. Она написана на плюсах, по этой причине пишут об очень хорошей производительности и большом наборе игровых возможностей. Все-таки Майнкрафт начинает заметно тормозить несмотря на очень простую графику. Кроме этого в Minetest есть похожие возможности программирования, но на Lua. Возможно, займемся этим в ближайшем будущем - статья в Вики. Хотелось бы еще попробовать другие реализации API Minecraft, но они все довольно старые, и на страничках в github прямо предупреждается, что максимальные версии сервера, где их библиотеки работают, очень и очень старые. Picraft - интересная библиотека. Кроме всего этого свет клином на Minecraft не сошелся. Что-то краем уха слышал об аналогичных возможностях в Roblox - тоже горячо любимой платформе.
Как играть программировать в Malmo
Основной процесс выглядит следующим образом: в одном окошке вам необходимо поднять сервер и клиента. Для этого есть скрипт ./Minecraft/launchClient.* . После того, как сервер поднялся, в другом окне вы можете запустить код с основной логикой для управления персонажем. Как узнать, что сервер поднялся? Все крайне логично: вы увидите запущенный экземпляр Minecraft с начальным меню внутри, а в терминале будет гордо красоваться надпись Building 95% .
Вы можете запустить сколько угодно экземпляров launchClient . В таком случае первый запущенный экземпляр будет являться сервером, а также клиентом, представляющим из себя одного персонажа. Все последующие экземпляры будут подключаться к уже поднятому серверу, добавляя дополнительного персонажа в мир.
Логику для каждого из человечков вы можете реализовать в коде, а также можно управлять персонажем самостоятельно всем знакомыми клавишами AWSD.
Кроме сервака с клиентом и файла с логикой, мы также имеем xml файл с описанием начального состояния мира. Авторы не настаивают на его существовании, и в своих примерах они часто кладут его в строку и хранят в коде, но, на мой взгляд, удобнее сразу сделать его отдельным файлом, добавляя нужные куски по мере необходимости.
Авторы позаботились о нас и сделали внушительное число примеров, добавив к ним описание.
Мой совет: не пытайтесь начинать с нуля, возьмите за базу первый пример. В нем ничего не происходит, мы просто создаем самый простой плоский мир и присоединяемся к персонажу. В цикле while в конце вы можете по своему усмотрению добавить экшена в происходящее. Например, напишите там:
И насладитесь первыми шагами своего героя. Учтите, что по умолчанию используется т.н. ContinuousMovementCommands. Воспринимайте отдаваемые персонажу команды как изменение положения рычага. Говоря "move 1" , вы сделаете не один шаг. Вы будете бежать, пока не дадите команду "move 0" . Такой код на практике не сдвинет человечка с места:
Команды выполнятся за считанные доли секунды. Не забывайте вставлять периодические строчки "time.sleep(X)" . Я уверена, что вы знаете, где брать информацию об остальных командах (хотя, по моему опыту, проще по диагонали просмотреть туториал и затем искать нужное в исходниках).
В xml файле вы можете задать режим игры:
Задайте начальное время, позицию персонажа, кастомизируйте мир: сделайте его плоским или приближенным к реальности.
Вот этот код нарисует вам Пакмана, который поедает шарики и уходит в радужный кратер:
Наконец, в xml можно добавить необходимые координаты для добавления обзора персонажу:
По умолчанию у нас нет возможности осмотреться и получить информацию о ближайших блоках. Тем не менее, мы можем сказать, что хотим знать, что находится вокруг нас. Учтите, что в этом случае нам нужно использовать относительные координаты, отсчитываемые от кубика с ногами героя. В результате выполнения подобной строчки:
Мы получим массив со строками. Каждая строка – это текстовое представление типа одного из кубиков.
Таким образом можно создать ИИ, который исследует мир, ищет что-либо и не умирает по глупым причинам. Простейший вариант без использования машинного обучения я реализовала тут.
Фичи для ИИ
Конечно же, первое, что мне захотелось увидеть для реализации алгоритмов ИИ в malmo – это возможность двигаться дискретно. В вопросе ИИ и так хватает сложностей, и не хочется добавлять ко всему прочему постоянную корректировку направления и скорости движения.
Включаем нужное в xml так:
К сожалению, этого будет недостаточно. Чтобы двигаться дискретно, ваше начальное положение должно быть строго в центре кубика:
Целые координаты поставят вас в пересечение кубов, персонаж откажется двигаться с места, никаких предупреждений и ошибок вы не увидите. В туториале об этом также не предупреждают. Я потратила около 4 часов, чтобы осознать суть проблемы и сделать координаты x и z половинчатыми. (y отвечает за высоту и не играет роли в данной истории).
Кроме этого, исследователи добавили несколько приятных фич для решения задачи обучения с подкреплением (Reinforcement Learning). Алгоритмы этого типа подразумевают постоянное награждение или наказание искусственного интеллекта за те или иные действия. Разработчики продумали этот момент и добавили возможность прописать эти действия/события в xml, избавив код от постоянных одинаковых проверок. Вы также можете задать окончание игры по наступлению некоторого события:
Например, тут мы постоянно чуть-чуть наказываем персонажа за каждый шаг, не увенчавшийся победой; сильно награждаем за победу и наказываем за смерть; наконец, завершаем раунд в случае смерти или выигрыша.
Malmo: основная идея
Фреймворк Malmo был создан совместными усилиями нескольких исследователей, главной целью которых было адаптировать интересный мир к экспериментам в области искусственного интеллекта. Алгоритмов ИИ по-прежнему относительно мало, и все они имеют огромный потенциал для более детального изучения и усовершенствования. Мне очень нравится, что Microsoft создает дополнительную мотивацию к изучению неизведанного.
Технические моменты
Установка
Несмотря на четкое следование инструкции, вы можете столкнуться с целым рядом проблем в процессе установки. Мои проблемы в основном были связаны с тем, что некоторые компоненты у меня уже были поставлены, но версия отличалась. Все проблемы лечатся с помощью всем известного сайта.
Поддержка ОС и языков программирования
Несмотря на смелое заявление о поддержке всех трех популярных ОС, мне показалось, что тестирование было как следует проведено лишь для ОС Windows. Победив проблемы с установкой, ваша головная боль на ОС Windows обещает закончиться. На Linux проблемы, скорее всего, продолжатся, так как поднятый сервер периодически падает, не сообщая причин. Если вы продолжите мои эксперименты – обязательно пишите в комментарях о вашем опыте.
Создаем игры в Minecraft (Майнкрафт) на Python - бесплатные уроки для детей
Как превратить увлечение детей играми во что-то полезное? Например, научиться программировать в этих играх!
Об этом подумали и создатели популярной игры Minecraft (Майнкрафт), и теперь дети могут создавать персонажей, дома и многое другое в этой игре с помощью языка программирования Python.
Мы уже публиковали пошаговые уроки по Python программированию в Minecraft для новичков и изучили Python для детей. Теперь же поэкспериментируем и попробуем создать свои оригинальные игры и проекты. Поехали! Программируем Minecraft на Python на новом уровне!
Инструкции по установке:
1. Игра "Лабиринт" в Minecraft на Python
В обычном текстовом файле мы создадим лабиринт с помощью цифр, обозначим в нем точки старта и финиша, а также где будет храниться сокровище. А затем перенесем его на Python и укажем, с помощью каких блоков построим наш проект, запустим игру — и вот мы уже бегаем по коридорам золотого лабиринта.
2. Игра "Загадочный дом. Побег от огненного монстра" в Minecraft на Python
С помощью Python мы создадим дом, крадущийся по пятам за персонажей огонь и спасительную воду. Чтобы победить огненного монстра, наш герой должен собраться 10 литров воды.
3. Проект "Аквадискотека" в Minecraft на Python
Не воспринимайте этот проект всерьез, мы решили повеселиться и запустить свою собственную сверкающую аквадискотеку в Minecraft. Мы создадим пять фонтанов, воспользуемся железными, золотыми и алмазными блоками.
4. Игра "Железное облако" в Minecraft на Python
Наш персонаж появится на железной плите, которая будет постепенно исчезать. Его задача — продержаться на ней как можно дольше и собрать алмазные блоки. На 15 секунде появятся динамиты, которые усложнят игру.
5. Как создать сервер для Minecraft
Этот вопрос нам задавали очень часто! Мы рассказали в отдельном видео, как сделать так, чтобы исследовать игровой мир Minecraft вместе с друзьями. Показываем, как воспользоваться платным хостингом и настроить сервер.
6. Создаем небоскреб в Minecraft на Python
Время почувствовать себя настоящими архитекторами и строителями! В Майнкрафте мы можем построить небоскреб из трех частей всего за 10 минут. Для этого нужно воспользоваться языком программирования Python. Сам небоскреб будет сделан из железа и стекла, а боковые колонны — из блоков с изумрудами. Приступим?
7. Как сделать ПОП ИТ в Minecraft на Python
Слышали уже про эту игрушку-антистресс? Нам понравился ее классный концепт, и мы решили сделать такую модель в Minecraft, используя только текстовый код. Получится сделать такую же?
8. Как сделать секретную дверь c паролем в Майнкрафте на Python
Давайте сделаем мини-игру? Поставим тайный замок с паролем на дверь. Откроется она нашему герою, только когда он в определенной последовательности коснется граней алмазного блока. Для этого проекта нам понадобится написать много кода, давайте скорее начинать!
9. Как сделать ловушки в Майнкрафте на Python
Хотите разыграть друзей? Давайте построим капканы в Майнкрафте! Используем в качестве приманки разные блоки: алмазный, золотой и железный. При приближении к блоку игрок сразу же будет попадать в капкан. Когда игрок начнет выбираться из зоны, его будет атаковать бешеный блок бедрока. Звучит круто? Тогда поехали!
Плейлисты с видеоуроками регулярно пополняются, подписывайтесь на наш YouTube-канал , чтобы следить за выходом новых видео и открывать для себя мир IT-технологий!
Если же вам нужен наставник, загляните в Школу программирования для детей “Пиксель”: посмотрите полный курс по программированию в Minecraft на языке Python .
Malmo Challenge: история и результаты
Кроме самого фреймворка, Microsoft также проводил соревнование на базе платформы, названной Malmo Challenge. Оно было призвано побудить ученых и исследователей к работе над коллаборативными алгоритмами. Конкурс стартовал примерно полгода назад, а результаты появились 5 июня.
Суть челленджа в следующем: у нас есть плоский мир, забор сложной формы, внутри загона бегает хрюшка и ходит 2 человека. Наша задача – создать ИИ для одного из персонажей, которых сможет взаимодействовать со вторым, чтобы вместе они загнали хрюшку в замкнутое пространство. Второй персонаж может вести себя рандомно, может управляться человеком, другим ИИ, это может быть даже второй экземпляр вашего собственного ИИ.
При этом, вы можете получить максимальное число очков, поймав хрюшку, или же получить небольшое число очков, прыгнув в лужу сбоку. Вы не получите ничего, если ваш напарник решит прыгнуть в лужу, отказавшись от взаимодействия с вами.
Эта задача в общем виде называется Охота на оленя. Она была сформулирована еще в 18 веке Жан Жаком Руссо. Несмотря на внушительный возраст проблемы, до сих пор неясно, какой алгоритм наиболее эффективно решает поставленную задачу.
Я рада поделиться с вами результатами соревнования. Меня очень удивило распределение мест в турнирной таблице.
Первое место занял проект команды из Великобритании. Авторы трезво оценили сильный недостаток времени, поняли, что они вряд ли успеют адаптировать для задачи сложные существующие алгоритмы. Они выбрали Байесовский вывод для определения типа напарника, а также Марковские цепи для непосредственного игрового процесса. И победили.
Участники, занявшие второе место, решили взять самые сложные из существующих решений, они использовали DNN, Reinforcement learning, DQN, A3C model… И это все не помогло им обойти Байеса и Марковские цепи.
Подытожим статью мыслью о том, что нужно быть проще.
Видео с моим рассказом о Malmo на встрече Петербургского Python митапа уже появилось на моем канале на Youtube. Там также есть записи других моих лекций и прочая болтовня про IT.
Читайте также: