从零开发一个小游戏:PyGame 入门

码个蛋第275次推文

兄台入个门咯,很简单的

作者:Viljw2····

博客:https://www.jianshu.com/u/2fd0b88367b1

文章目录

准备工作

基础对象

屏幕对象

游戏主循环

Surface 和 Rects

Blit 和 Flip

Sprites

用户输入

Groups

自定义事件

冲突

图片

修改对象的构造函数

结语

PyGame(https://link.jianshu.com/?t=http://www.pygame.org/hifi.html)是SDL (https://link.jianshu.com/?t=https://www.libsdl.org/)库的 Python 包装器(wrapper)。SDL 是一个跨平台库,支持访问计算机多媒体硬件(声音、视频、输入等)。SDL 非常强大,但美中不足的是,它是基于 C 语言的,而 C 语言比较难懂,因此我们采用 PyGame 。

在本教程中,我们将介绍 PyGame 的基本逻辑和冲突检测,以及如何在屏幕上绘图和将外部文件导入到游戏中。

提示:教程假定你对 Python 的语法、文件结构和面向对象的程序设计已经有了基本的了解。

准备工作

打开PyGame下载页面(https://link.jianshu.com/?t=http://www.pygame.org/download.shtml),根据你的操作系统和 Python 版本下载合适的 PyGame 安装包。如果你使用的是 Python 3,那么请下载1.9.2 版(https://link.jianshu.com/?t=https://www.pygame.org/wiki/FrequentlyAskedQuestions#Does%20Pygame%20work%20with%20Python%203?)。

与其他 Python 程序一样,我们首先导入想要使用的模块。这里,我们将导入 pygame 和pygame.locals,后续我们将使用其中的一些常量。最后一行会初始化所有导入的 PyGame 模块,在做其他操作之前必须执行调用该函数。

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基础对象

屏幕对象

首先,我们需要一张画布,我们称之为“屏幕”,它是我们绘画的平台。为了创建一个屏幕,我们需要调用pygame.display中的 set_mode 方法,然后向 set_mode() 传递包含屏幕窗口宽度和高度的元组(本教程中使用 800x600 尺寸)。

运行上述代码,将会弹出一个窗口,然后当程序退出后又立即消失。一点都不酷嘛,对吧?下一节,我们将介绍游戏的主循环,它将确保只有在我们给它正确的输入时程序才会退出。

游戏主循环

游戏主循环/事件循环(https://link.jianshu.com/?t=https://www.pygame.org/docs/ref/event.html)是所有操作发生的地方。在游戏过程中,它不断的更新游戏状态,渲染游戏画面和收集输入指令。创建循环时,需要确保我们有办法跳出循环,退出应用。为此,我们将同时介绍一些基本的用户输入指令。所有的用户输入(和我们稍稍后提到的其他事件)都会进入 PyGame 的事件队列,通过调用pygame.event.get()可以访问该队列。这将返回一个包含队列里所有事件的列表,我们将循环这个列表,并根针对相应的事件类型做出反应。现在我们只关心KEYDOWN 和 QUIT 事件:

将上述代码添加到之前的代码下,并运行。你应该看到一个空的窗口。只有你按下 ESC 键 或者触发一个 QUIT 事,否则这个窗口不会消失。

Surface 和 Rects

Surface和Rects是 PyGame 中的基本构件。可以将 Surface 看作一张白纸,你可以在上面随意绘画。我们的屏幕对象也是一个 Surface 。它们可以包含图片。Rects 是 Surface 中矩形区域的表示。

让我们创建一个 50x50 像素的 Surface,然后给它涂色。由于屏幕是黑色的,所以我们使用白色。 我们然后调用 get_rect() 在 Surface上 得到一个矩形区域和 Surface 的 x 轴 和 y .

Blit 和 Flip

仅仅只是创建了 Surface 并不能在屏幕上看到它。为此我们需要将这个 Surface 绘制(Blit(https://link.jianshu.com/?t=http://codingpy.com/article/pygame-a-primer-by-real-python/Blit))到另一个 Surface 上。Blit 是一个专业术语,意思就是绘图。你仅仅只能从一个Surface Blit 到另一个Surface,我们的屏幕就是一个 Surface 对象。以下是我们如何将surf画到屏幕上:

blit()有两个参数:要画的 Surface 和 在源 Surface 上的坐标。此处我们使用屏幕的中心,但是当你运行代码时,你会发现我们的surf并没有出现在屏幕的中心。这是因为blit()是从左上角开始画 surf 。

注意在 blit 之后的pygame.display.filp()的调用。Flip(https://link.jianshu.com/?t=https://www.pygame.org/docs/ref/display.html#pygame.display.flip)将会更新自上次 flip 后的整个屏幕,两次 flip 之间发生的修改都将在屏幕上显示。没有调用flip()那就什么也不会出现。

Sprites

什么是 Sprites ?从编程术语来讲,Sprites 是屏幕上事物的二维表达。本质上来讲,Sprite 就是一个图片。Pygame 提供一个叫做 Sprites 的基础类,它就是用来扩展的,可以包含想要在屏幕上呈现的对象一个或多个图形表示。我们将会扩展Sprite 类,这样可以使用它的内建方法。我们称这个新的对象为Player。Player将扩展 Sprite,现在只有两个属性:surf和rect。我们也会给surf涂色(本教程使用白色),如之前 surface 例子,只是现在 Surface 属于 Player :

现在我们将上述代码整合在一起

运行上述代码,你将会在屏幕中心看到一个白色的矩形:

如果将screen.blit(player.surf,(400,300))改成screen.blit(player.surf,player.rect),你觉得会发生什么?修改之后,试着在控制台中打印 player.rect 。rect 的前两个属性分别是 rect 左上角的 x 和 y 轴坐标。当你将 rect 传递给 blit ,它将会根据这个坐标画 surface 。我们后续将使用它控制 player 移动。

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用户输入

现在开始才是有趣的部分。我们要把 Player 变得可控制!之前我们提过,按键事件pygame.event.get()将把最新的事件从事件堆(event stack)中移除。Pygame 还有另外一个事件方法(https://link.jianshu.com/?t=https://www.pygame.org/docs/ref/event.html),pygame.event.get_pressed()。get_pressed()

方法返回一个队列,其中包含了所有按键事件组成的字典,我们将把它放在主循环中,这样我们将在每一帧上的按键。

pressed_keys = pygame.event.get_presssed()

现在我们将写一个方法,接收上面那个字典,并且根据按下的键定义 sprite 的行为,代码如下:

K_UP、K_DOWN、K_LEFT、K_RIGHT对应键盘上的上、下、左 右方向键。我们判断这些键是否按下,如果它为真,那么我们就朝相应的方向移动rect()。Rects 有两个内建的移动方法,此处我们使用move in place(https://link.jianshu.com/?t=https://www.pygame.org/docs/ref/rect.html#pygame.Rect.move_ip)move_ip(),因为我们希望移动 rect 并且不用复制它。

将上述方法添加到Player类,将get_pressed()调用放在主循环中。整体代码现在应该是这样的:

现在你可以使用方向键移动矩阵块了。也许你注意到了,你可以将矩形块移出屏幕,这可能并不是你想要的。所以我们我们需要往 update 方法中添加一些逻辑,检测矩形的坐标是否移出了 800x600 的屏幕边界;如果出了边界,那么就将它放回在边界上:

上述代码没有使用 move 方法,我们只要修改 上下左右的相应坐标即可。

现在我们添加一些敌人!

首先我们创建一个新的 sprite 类,命名为 Enemy。依照创建 player 的格式创建:

以上有几点需要说明。首先,当我们在 surface 上调用get_rect时,我们将核心属性 x 设为 820 ,y 的坐标为一个随机数,random.randint()

生成。

在最终的代码中,我们会在文件的开头导入Random(https://link.jianshu.com/?t=https://docs.python.org/3.5/library/random.html)库(import random)。为什么选择随机数?因为我们希望敌人从屏幕右边(820)的随机位置(0-600)上出现。 我们还将使用random设置敌人的速度属性,这样敌人就会有快有慢。敌人的update()方法没有参数限制(我们不关心敌人的输入),只要让它向着屏幕左边以一定的速度移动就可以了。update 方法中的最后一个if语句检测敌人右侧是否通过了屏幕左边边界(要确保它们不会一碰到屏幕的边界就消失)。当他们通过屏幕的边界后,我们调用 Sprite 的内建方法kill(),从 sprite 组中删除它们,这样它们就不会再被渲染出来。kill 不会释放被它们占用的内存, 需要你确保你不再引用它们,以便 Python 的垃圾回收器回收。

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Groups

Pygame 提供的另一个很有用的对象是 Sprite 的 Groups(https://link.jianshu.com/?t=https://www.pygame.org/docs/ref/sprite.html#pygame.sprite.Group)

。诚如其名,是 Sprite 的集合。为什么我们要使用 sprite.Group 而不是列表呢? 因为 sprite.Group 有一些内建的方法,有助于解决冲突和更新问题。那现在就创建一个 Group,用来包含游戏中的所有 Sprites 。创建完 Group 后,我们要将 Player 添加到里面,因为它是我们目前唯一的 Sprite 。我们也可以为敌人创建一个 group 。 当我们调用 Sprite 的 kill() 方法时,sprite 将会从其所在的全部 group 中删除。

现在有了 all_sprites 的 group ,我们接着改变对象渲染方式,只要渲染 group 中的所有对象即可:

现在,任何放到 all_sprites 中的对象都会被渲染出来。

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自定义事件

现在我们为敌人创建了一个 sprite.Group ,但是并没有实际的敌人。那怎样才能在屏幕上出现敌人呢?我们当然可以在刚开始的时候创建一堆的敌人,但是这样游戏玩不了几秒。为此,我们创建一个自定义事件,它隔几秒钟就会触发创建一批敌人。我们要监听该事件,方式和监听按键或退出事件一样。创建自定义事件十分容易,只要命名即可:

ADDENEMY = pygame.USEREVENT +1

这样就可以了!现在,我们有了一个叫做 ADDENEMY的事件,可以在主程序中监听它。这里我们只需要注意一点,即自定义事件需要有一个独特的值,要比 USEREVENT 的值大,这就是我们为什么设定它为 USEREVENT + 1。这里说明一点:自定义事件本质上就是整数常量。又因为比 USEREVENT 小的数值已经被内置函数占据,所以创建的任何自定义事件都要比 USEREVENT 大。

定义好事件之后,我们需要将它插入事件队列中。因为整个游戏过程中都要创建它们,所以将设置一个计时器。可以通过 PyGame 的 time() 对象实现。

这行代码告诉 PyGame 每隔 250 毫秒(四分之一秒) 触发一次 ADDENEMY 事件。这是在主游戏循环之外执行的,不过在整个游戏中都处于执行状态。现在我们添加一些监听事件的代码:

谨记:set_timer() 只能用来将事件插入到 PyGame 事件队列中,不做其他任何事情。

现在我们会监听ADDENEMY事件,当它触发时,将创建一个 Enemy类的实例。然后我们将实例添加到enemies 这个 Sprite Group(后续用它来检测冲突)和 all_sprites Group(这样它会和其他对象一起渲染)。

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冲突

这才是 PyGame 的魅力所在!写冲突代码(collision code)很难,但是 PyGame 提供了很多冲突检测方法,你可以在这里(https://link.jianshu.com/?t=https://www.pygame.org/docs/ref/sprite.html#pygame.sprite.collide_rect)查看其中一部分。本次教程使用spritecollideany(https://link.jianshu.com/?t=https://www.pygame.org/docs/ref/sprite.html#pygame.sprite.spritecollideany)。spritecollideany() 接受一个 Sprite 对象和一个 Sprite.Group ,检测 Sprite 对象是否和 Sprite Group 中的其他 Sprites 冲突。这样,我们可以拿 Player 和敌人所在的 Sprite Group 对比,检测 player 是否被敌人击中。代码实现如下:

检测 player 是否 enemies 中的 Sprites 冲突,如果发生冲突了,那么调用 player Sprite 的 kill() 方法。因为我们只渲染了 all_sprites Group 中的 sprites ,kill() 方法将从其所在的全部 Groups 中移出 Sprite ,player就不再出现,算是“杀死它了”。目前的完整代码如下:

测试一下

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图片

现在游戏可以玩了,但是长得挺丑的。接下来,我们将白色方块变成有意思的图片,让游戏看上去有游戏的样子。

前面的代码示例中,我们使用了涂色的 Surface 对象表示游戏里的所有事物。虽然这样有助于理解什么是 Surface 和它如何工作,但是却让游戏变得很丑!现在我们要给 player 和 enemy 添加一些图片。我喜欢自己画图,我把 player 画成小飞机,enemy 是导弹,这些可以从我的代码库中(https://link.jianshu.com/?t=https://github.com/realpython/pygame-primer)下载。欢迎你使用我的作品,自己画或者者下载一些免费游戏素材(https://link.jianshu.com/?t=http://www.gameart2d.com/)。

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修改对象的构造函数

下面是我们现在的 player 构造函数:

新的构造函数将会是这个样子的:

接下来,我们在图片上调用set_colorkey()

方法。set_colorkey用于设置图片的颜色,如果不设置 Pygame 会将图片设置为透明。这里我选用白色,因为和飞机的背景色一致RLEACCEL是一个可选参数,它有助于 PyGame 在非加速显示器上更快地渲染。

最后,我们和之前一样调用rect()对象:在图片上调用get_rect()。

谨记:图片仍然是一个 surface 对象,只不过它上面画了一张图。

对 enemy 构造函数做同样的操作:

现在的游戏虽然和以前一样,但是比之前漂亮多啦!但是我仍然觉得它少了点什么东西。让我们加点不断漂浮的白云,这样会有飞机划过蓝天的感觉。为此,我们需要遵循之前用过的一些原则。首先,我们创建 cloud 对象,画上白云的照片,其 update() 方法让它不停地向着屏幕左边移动。然后,我们需要添加一个自定义事件,每隔一段时间就生成白云(我们还要将添加白云到 all_sprites group)。白云对象的实现如下:

上面的代码看起来都很熟悉,下面这个事件创建代码也一样,我们将它放在 enemy 事件代码下面:

现在为它们创建一个新的 Sprite.Group:

clouds = pygame.sprite.Group()

现在,在主循环中,我们需要开始监听ADDCLOUD事件。

下面的代码:

将会变成这样:

我们还要把 clouds 添加到 all_sprites Group 和新的 clouds Group 中。我们这么做,是因为我们使用 all_sprites 来渲染,使用 clouds 调用它们的 update 函数。也许你很好奇,为什么我们将它不添加到 enemies Group中;毕竟我们调用的是一样的 update 函数。原因在于,我们不想检测白云和飞机之间的冲突。我们的飞机要顺畅地通过所有的云层。现在剩下的就是调用 clouds Group 的 update() 方法了!

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结语

大功告成!让我们测试一下,效果应该是这样的:

完整代码可以在 GitHub 上的代码库(https://link.jianshu.com/?t=https://github.com/realpython/pygame-primer)获取!希望本教程对你有用!

原文来自:http://codingpy.com/article/pygame-a-primer-by-real-python/

当然,也有另外的版本,截图如下:

完整代码可在GitHub 上的代码库(https://link.jianshu.com/?t=https://github.com/viljw/Game)获取!

以上。

  • 发表于:
  • 原文链接:http://kuaibao.qq.com/s/20180131A04LGH00?refer=cp_1026

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