pygame 快速入门

目标

项目准备使用 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

项目准备

新建 飞机大战 项目新建一个 hm_01_pygame入门.py导入 游戏素材图片

游戏的第一印象

把一些 静止的图像 绘制到 游戏窗口 中根据 用户的交互 或其他情况，移动 这些图像，产生动画效果根据 图像之间 是否发生重叠，判断 敌机是否被摧毁 等其他情况

01. 使用 pygame 创建图形窗口

小节目标

游戏的初始化和退出理解游戏中的坐标系创建游戏主窗口简单的游戏循环

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()卸载所有 pygame 模块，在游戏结束之前调用！

import pygame

pygame.init()

# 游戏代码...

pygame.quit()

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，逐渐增加在游戏中，所有可见的元素 都是以 矩形区域 来描述位置的要描述一个矩形区域有四个要素：(x, y) (width, height)pygame 专门提供了一个类 pygame.Rect 用于描述 矩形区域

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

提示

pygame.Rect 是一个比较特殊的类，内部只是封装了一些数字计算不执行 pygame.init() 方法同样能够直接使用

案例演练

需求

定义 hero_rect 矩形描述 英雄的位置和大小输出英雄的 坐标原点（x 和 y）输出英雄的 尺寸（宽度 和 高度）

hero_rect = pygame.Rect(100, 500, 120, 126)​print("坐标原点 %d %d" % (hero_rect.x, hero_rect.y))print("英雄大小 %d %d" % (hero_rect.width, hero_rect.height))# size 属性会返回矩形区域的 (宽, 高) 元组print("英雄大小 %d %d" % hero_rect.size)

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

作用 —— 创建游戏显示窗口参数resolution 指定屏幕的 宽 和 高，默认创建的窗口大小和屏幕大小一致flags 参数指定屏幕的附加选项，例如是否全屏等等，默认不需要传递depth 参数表示颜色的位数，默认自动匹配返回值暂时 可以理解为 游戏的屏幕，游戏的元素 都需要被绘制到 游戏的屏幕 上注意：必须使用变量记录 set_mode 方法的返回结果！因为：后续所有的图像绘制都基于这个返回结果

# 创建游戏主窗口screen = pygame.display.set_mode((480, 700))

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

# 创建游戏主窗口screen = pygame.display.set_mode((480, 700))​# 游戏循环while True: pass

02. 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")​# 2> 绘制在屏幕screen.blit(bg, (0, 0))​# 3> 更新显示pygame.display.update()

代码演练 II —— 绘制英雄图像

需求

加载 me1.png 创建英雄飞机将 英雄飞机 绘制在屏幕的 (200, 500) 位置调用屏幕更新显示飞机图像

# 1> 加载图像hero = pygame.image.load("./images/me1.png")​# 2> 绘制在屏幕screen.blit(hero, (200, 500))​# 3> 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# 1> 加载图像bg = pygame.image.load("./images/background.png")​# 2> 绘制在屏幕screen.blit(bg, (0, 0))​# 绘制英雄图像# 1> 加载图像hero = pygame.image.load("./images/me1.png")​# 2> 绘制在屏幕screen.blit(hero, (200, 500))​# 3> 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()

03. 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

游戏循环

游戏的两个组成部分

游戏循环的开始 就意味着 游戏的正式开始

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. 创建游戏时钟对象clock = pygame.time.Clock()i = 0​# 游戏循环while True:​ # 设置屏幕刷新帧率 clock.tick(60)​ print(i) i += 1

3.4 英雄的简单动画实现

需求

在 游戏初始化 定义一个 pygame.Rect 的变量记录英雄的初始位置在 游戏循环 中每次让 英雄 的 y - 1 —— 向上移动 y <= 0 将英雄移动到屏幕的底部

提示：

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()

作业

英雄向上飞行，当 英雄完全从上方飞出屏幕后将飞机移动到屏幕的底部

if hero_rect.y + hero_rect.height <= 0: hero_rect.y = 700

提示

Rect 的属性 bottom = y + height

if hero_rect.bottom <= 0: hero_rect.y = 700

3.5 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 pygame.event.get() 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()

04. 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 *

2) 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 = 200enemy_group = pygame.sprite.Group(enemy1, enemy2)

3) 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()