Python pygame

程序员文章站 2022-03-23 13:45:49

...

1.安装Pygame模块

    pygame 就是一个 Python 模块，专为电子游戏设计

网站栏目内容

        GettingStarted在各平台安装模块的说明

        Docspygame 模块所有 类 和 子类 的参考手册

安装 pygame（pip install pygame）

$sudo pip3 install pygame

  ##验证安装

$python3 -m pygame.examples.aliens

pygame 快速入门

   使用 pygame 创建图形窗口

   理解 图像 并实现图像绘制

   理解 游戏循环 和 游戏时钟

   理解 精灵 和 精灵组’

0.1 新建飞机大战项目

小节目标

1游戏的初始化和退出
2理解游戏中的坐标系
3创建游戏主窗口
4简单的游戏循环
5可以将图片素材绘制到游戏的窗口上，开发游戏之前需要先知道如何建立游戏窗口！

1.1 游戏的初始化和退出

要使用 pygame 提供的所有功能之前

需要调用

init 方法

在游戏结束前需要调用一下

quit 方法

方法说明
pygame.init() (导入并初始化所有 pygame 模块，使用其他模块之前，必须先调用 init 方法)
pygame.quit()

            import pygame
            pygame.init()
              # 游戏代码...
            pygame.quit()

1.2 理解游戏中的坐标系

     坐标系
    原点 在 左上角 (0, 0)
    x 轴 水平方向向 右，逐渐增加
    y 轴 垂直方向向 下，逐渐增加

Rect(x, y, width, height) -> Rect

1.3 创建游戏主窗口

pygame 专门提供了一个模块 pygame.display 用于创建、管理游戏窗口

                方法说明

pygame.display.set_mode()初始化游戏显示窗口
pygame.display.update()刷新屏幕内容显示，稍后使用
set_mode 方法
set_mode(resolution=(0,0),flags=0,depth=0)->Surface

1.4 简单的游戏循环

                为了做到游戏程序启动后，不会立即退出，
                通常会在游戏程序中增加一个 游戏循环
                所谓 游戏循环 就是一个 无限循环
                在创建游戏窗口代码下方，增加一个无限循环
                注意：游戏窗口不需要重复创建

                 # 游戏循环
                          while True:
                                       pass

0.2 理解图像并实现图像绘制

在游戏中，能够看到的游戏元素大多都是图像
图像文件初始是保存在磁盘上的，如果需要使用，第一步就需要被加载到内存
要在屏幕上看到某一个图像的内容，需要按照三个步骤：

使用 pygame.image.load() 加载图像的数据
使用游戏屏幕对象，调用 blit 方法将图像绘制到指定位置
调用 pygame.display.update() 方法更新整个屏幕的显示

提示：要想在屏幕上看到绘制的结果，就一定要调用 pygame.display.update() 方法

代码演练 I —— 绘制背景图像

需求

加载 background.png 创建背景
将背景绘制在屏幕的 (0, 0) 位置
调用屏幕更新显示背景图像

绘制背景图像# 1> 加载图像

bg = pygame.image.load("./images/background.png")

绘制在屏幕

screen.blit(bg, (0, 0))

更新显示

pygame.display.update()

透明图像

png 格式的图像是支持透明的
在绘制图像时，透明区域不会显示任何内容
但是如果下方已经有内容，会透过透明区域显示出来

理解 update() 方法的作用

可以在 screen 对象完成所有 blit 方法之后，统一调用一次 display.update 方法，同样可以在屏幕上看到最终的绘制结果
使用 display.set_mode() 创建的 screen 对象是一个内存中的屏幕数据对象
可以理解成是油画的画布
screen.blit 方法可以在画布上绘制很多图像
例如：英雄、敌机、子弹...
这些图像有可能会彼此重叠或者覆盖
display.update() 会将画布的最终结果绘制在屏幕上，这样可以提高屏幕绘制效率，增加游戏的流畅度

案例调整

绘制背景图像

加载图像

bg = pygame.image.load("./images/background.png")

绘制在屏幕

screen.blit(bg, (0, 0))

绘制英雄图像

加载图像

hero = pygame.image.load("./images/me1.png")

绘制在屏幕

screen.blit(hero, (200, 500))

更新显示

update 方法会把之前所有绘制的结果，一次性更新到屏幕窗口上pygame.display.update()

0.3 理解游戏循环和游戏时钟

现在英雄飞机已经被绘制到屏幕上了，怎么能够让飞机移动呢？

3.1 游戏中的动画实现原理

跟电影的原理类似，游戏中的动画效果，本质上是快速的在屏幕上绘制图像
电影是将多张静止的电影胶片连续、快速的播放，产生连贯的视觉效果！
一般在电脑上每秒绘制 60 次，就能够达到非常连续高品质的动画效果
每次绘制的结果被称为帧 Frame

3.2 游戏循环

游戏循环的作用

保证游戏不会直接退出
变化图像位置 —— 动画效果

每隔 1 / 60 秒移动一下所有图像的位置
调用 pygame.display.update() 更新屏幕显示

检测用户交互 —— 按键、鼠标等...

3.3 游戏时钟

pygame 专门提供了一个类 pygame.time.Clock 可以非常方便的设置屏幕绘制速度 —— 刷新帧率
要使用时钟对象需要两步：
1）在游戏初始化创建一个时钟对象
2）在游戏循环中让时钟对象调用 tick(帧率) 方法
tick 方法会根据上次被调用的时间，自动设置游戏循环中的延时

3.4. 创建游戏时钟对象

clock = pygame.time.Clock()

设置屏幕刷新帧率

clock.tick(60)

3.5 英雄的简单动画实现

每一次调用 update() 方法之前，需要把所有的游戏图像都重新绘制一遍

而且应该最先重新绘制背景图像

4. 定义英雄的初始位置

 hero_rect = pygame.Rect(150, 500, 102, 126)

 while True:

# 可以指定循环体内部的代码执行的频率

clock.tick(60)

# 更新英雄位置

hero_rect.y -= 1

# 如果移出屏幕，则将英雄的顶部移动到屏幕底部

if hero_rect.y <= 0:

hero_rect.y = 700

# 绘制背景图片

screen.blit(bg, (0, 0))

# 绘制英雄图像

screen.blit(hero, hero_rect)

# 更新显示

pygame.display.update()

3.6 在游戏循环中监听事件

事件 event

就是游戏启动后，用户针对游戏所做的操作
例如：点击关闭按钮，点击鼠标，按下键盘...

监听

在游戏循环中，判断用户具体的操作
只有捕获到用户具体的操作，才能有针对性的做出响应

代码实现

pygame 中通过 +) 可以获得用户当前所做动作的事件列表
用户可以同一时间做很多事情
提示：这段代码非常的固定，几乎所有的 pygame 游戏都大同小异！

游戏循环

 while True:

# 设置屏幕刷新帧率

clock.tick(60)

# 事件监听

for event in pygame.event.get():

# 判断用户是否点击了关闭按钮

    if event.type == pygame.QUIT:

        print("退出游戏...")

        pygame.quit()

        # 直接退出系统

        exit()

0.4 理解精灵和精灵组

4.1 精灵和精灵组

在刚刚完成的案例中，图像加载、位置变化、绘制图像都需要程序员编写代码分别处理
为了简化开发步骤，pygame 提供了两个类

pygame.sprite.Sprite —— 存储图像数据 image 和位置 rect 的对象
pygame.sprite.Group

精灵

在游戏开发中，通常把显示图像的对象叫做精灵 Sprite
精灵需要有两个重要的属性
image 要显示的图像
rect 图像要显示在屏幕的位置
默认的 update() 方法什么事情也没做
子类可以重写此方法，在每次刷新屏幕时，更新精灵位置
注意：pygame.sprite.Sprite 并没有提供 image 和 rect 两个属性
需要程序员从 pygame.sprite.Sprite 派生子类
并在子类的初始化方法中，设置 image 和 rect 属性

精灵组

一个精灵组可以包含多个精灵对象
调用精灵组对象的 update() 方法
可以自动调用组内每一个精灵的 update() 方法
调用精灵组对象的 draw(屏幕对象) 方法
可以将组内每一个精灵的 image 绘制在 rect 位置

Group(*sprites) -> Group
注意：仍然需要调用 pygame.display.update() 才能在屏幕看到最终结果

4.2 派生精灵子类

新建 plane_sprites.py 文件
定义 GameSprite 继承自 pygame.sprite.Sprite

注意

如果一个类的父类不是 object
在重写初始化方法时，一定要先 super() 一下父类的 init 方法
保证父类中实现的 init 代码能够被正常执行

属性

image 精灵图像，使用 image_name 加载
rect 精灵大小，默认使用图像大小
speed 精灵移动速度，默认为 1

方法

update 每次更新屏幕时在游戏循环内调用
让精灵的 self.rect.y += self.speed

提示

image 的 get_rect() 方法，可以返回 pygame.Rect(0, 0, 图像宽, 图像高) 的对象

import pygame

class GameSprite(pygame.sprite.Sprite):

"""游戏精灵基类"""

def __init__(self, image_name, speed=1):

# 调用父类的初始化方法

super().__init__()

加载图像

self.image = pygame.image.load(image_name)

设置尺寸

self.rect = self.image.get_rect()

记录速度

self.speed = speed

def update(self, *args):

默认在垂直方向移动

self.rect.y += self.speed

4.3 使用游戏精灵和精灵组创建敌机

需求

使用刚刚派生的游戏精灵和精灵组创建敌机并且实现敌机动画

步骤

使用 from 导入 plane_sprites 模块

from 导入的模块可以直接使用
import 导入的模块需要通过模块名. 来使用

在游戏初始化创建精灵对象和精灵组对象
在游戏循环中让精灵组分别调用 update() 和 draw(screen) 方法

职责

精灵
封装图像 image、位置 rect 和速度 speed
提供 update() 方法，根据游戏需求，更新位置 rect
精灵组
包含多个精灵对象
update 方法，让精灵组中的所有精灵调用 update 方法更新位置
draw(screen) 方法，在 screen 上绘制精灵组中的所有精灵

实现步骤

1. 导入 plane_sprites 模块

from plane_sprites import *

1. 修改初始化部分代码

创建敌机精灵和精灵组

enemy1 = GameSprite("./images/enemy1.png")

enemy2 = GameSprite("./images/enemy1.png", 2)

enemy2.rect.x = 200

enemy_group = pygame.sprite.Group(enemy1, enemy2)

1. 修改游戏循环部分代码

让敌机组调用 update 和 draw 方法

enemy_group.update()enemy_group.draw(screen)

更新屏幕显示

pygame.display.update()

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