23飞机大战__pygame 快速入门

1. 使用 pygame 创建图形窗口

小节目标

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, 必须调用 init 方法
pygame.quit()	卸载所有 pygame 模块, 在游戏结束之前调用 !

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
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) = >和画布差不多
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

ps : 和js画布差不多

提示

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

案例演练 :

英雄的位置和大小

坐标原点 (x, y)

尺寸 (宽, 高)

 import pygame

 hero_rect = pygame.Rect(100, 200, 120, 150)

 print("英雄的原点 %d %d" % (hero_rect.x, hero_rect.y))

 print("英雄的尺寸 %d %d" % (hero_rect.width, hero_rect.height))

 print("英雄的尺寸 %d %d" % hero_rect.size)

英雄的原点 100 200
英雄的尺寸 120 150
英雄的尺寸 120 150

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

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

# 创建游戏的窗口

screen = pygame.display.set_mode((480, 700))

# 游戏循环

while True:

    pass

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

pygame.image / load(file_path) => pygame.Surface / blit(图像, 位置) => pygame.display.update()

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 1 ---- 绘制背景图像

需求

背景

 # 绘制背景图像

 # 1. 加载图像数据

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

 # 2. blit 绘制图像

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

 # 3. update 更新屏幕显示

 pygame.display.update()

代码演练 2 ---- 绘制英雄图像

 # 绘制英雄的飞机

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

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

 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

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 (和 js 画布异曲同工)
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

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

不会直接退出

变化图像位置 ----

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 :

在 游戏初始化 创建一个 时钟对象

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

 # 创建时钟对象

 clock = pygame.time.Clock()

 # 游戏循环 => 游戏真正的开始

 i = 0

 while True:

     # 可以指定循环体内部的代码执行频率

     clock.tick(60)

     print(i)

     i += 1

3.4 英雄的简单动画实现

需求

游戏初始化

游戏循环

英雄

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

 # 1. 定义rect记录飞机的初始位置

 hero_rect = pygame.Rect(150, 300, 102, 126)

 while True:

     # 可以指定循环体内部的代码执行频率

     clock.tick(60)

     # 2. 修改飞机的位置

     hero_rect.y -= 1

     # 3. 调用blit方法绘制图像

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

     screen.blit(hero, hero_rect)

     # 4. 调用update方法更新显示

     pygame.display.update()

 提示:

 •Rect 的属性 bottom = y + height

  if hero_rect.y <= -126:

     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

用户可以统一时间做很多事情
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:

     # 设置屏幕刷新频率

     clock.tick(60)

     # 监听事件

     for event in pygame.event.get():

         # 判断事件类型是否是退出事件

         if event.type == pygame.QUIT:

             print("退出游戏...")

             # quit 卸载所有的模块

             pygame.quit()

             # exit() 直接终止当前正在执行的程序

             exit()

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

4.2 派生精灵子类

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, 默认使用对象大小
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):

     """飞机大战游戏精灵"""

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

         # 调用父类的初始化方法

         super().__init__()

         # 定义对象的属性

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

         self.rect = self.image.get_rect()

         self.speed = speed

     def update(self):

         # 在屏幕的垂直方向上移动

         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

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

 # 创建敌机的精灵

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

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

 # 创建敌机的精灵组

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

 while True:

     ...

     # 让精灵组调用两个方法

     # update - 让组中的所有精灵更新位置

     enemy_group.update()

     # draw - 在screen上绘制所有的精灵

     enemy_group.draw(screen)

     ...