pygame是 sdl 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,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.
earlgrey:在下载页面找不到 1.9.2 版的下载链接,但是 pip install 可以安装。
新建一个 .py 文件,然后输入以下代码:
import pygamefrom pygame.locals import *pygame.init()
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。
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)。
import pygamefrom pygame.locals import *pygame.init()screen = pygame.display.set_mode((800,600))
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:
# 用于保证主循环运行的变量runnning = true# 主循环!while running:
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 轴。
# 创建surface 并用原则设定它的长度和宽度surf = pygame.surface((50,50))# 设定surface的颜色,使其和屏幕分离surf.fill((255,255,255))rect = surf.get_rect()
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)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:
# 这一行表示:将surf画到屏幕 x:400.y:300的坐标上screen.blit(surf,(400,300))pygame.display.flip()
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 。plyaer 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 :
class player(pygame.sprite.sprite):
现在我们将上述代码整合在一起:
# 调用pygame模块import pygame# 调用 pygame.locals 使容易使用关键参数from pygame.locals import *# 定义player对象 调用super赋予它属性和方法 # 我们画在屏幕上的surface 现在是player的一个属性class player(pygame.sprite.sprite):
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。
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,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:
def update(self,pressed_keys):
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 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:
class enemy(pygame.sprite.sprite):
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,由 random.randint() 生成。
在最终的代码中,我们会在文件的开头导入 random 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。
groups
pygame 提供的另一个很有用的对象是 sprite 的 groups。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。
enemies = pygame.sprite.group()all_sprites = pygame.sprite.group()all_sprites.add(player)
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:
for entity in all_sprites:
现在,任何放到 all_sprites 中的对象都会被渲染出来。
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。
pygame.time.set_timer(addenemy,250)
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:
while running:
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)。
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,你可以在这里查看其中一部分。本次教程使用 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:
if pygame.sprite.spritecollideany(player,enemies):
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:
# 调用pygame模块import pygame# 调用random模块import random# 调用 pygame.locals 使容易使用关键参数from pygame.locals import *# 定义player对象 调用super赋予它属性和方法 # 我们画在屏幕上的surface 现在是player的一个属性class player(pygame.sprite.sprite):
测试一下!
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。
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:
我们想用一张图片替代 surface 对象。我们将使用 pygame.image.load() 导入图片的路径。load() 方法将会返回一个 surface 对象。我们然后在这个 surface 对象上调用 convert() 创建副本,这样可以更快地将它画在屏幕上。
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...