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python3教程之PyGame快速入门
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01. 使用
理解
事件
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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()
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
-
原点 在 左上角
-
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)
-
要描述一个矩形区域有四个要素:
-
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
-
使用
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
3.2 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
-
每隔
- 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
-
需要程序员从
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
-
可以 自动 调用 组内每一个精灵 的
-
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
-
可以将 组内每一个精灵 的
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
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