Pygame游戏编程入门笔记

本文主要是介绍Pygame游戏编程入门笔记，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

1. Python游戏编程入门
2. 建立开发环境
3. 简单示例
4. 绘制不同形状
5. 事件监听举例
6. 用pygame打印文本
7. 键盘事件
8. 鼠标事件
9. 轮询键盘
10. 轮询鼠标
11. 角度与弧度
12. 遍历圆周
13. 矢量图与位图
14. 获取已有的surface
15. 加载位图
16. 绘制位图
17. 绘制游戏背景图
18. 缩放图像
19. 旋转
20. 用精灵实现动画
- 20.1. 加载精灵序列图
- 20.2. 更改帧
- 20.3. 绘制帧
- 20.4. 精灵组
- 20.5. 一个精灵类
- 20.6. 精灵冲突
- 20.7. 精灵与精灵组的矩形冲突
- 20.8. 两个精灵组之间的矩形冲突
21. 中文字体
22. 全屏模式
23. 裁剪屏幕
24. 让pygame完全控制鼠标
25. 声音
26. Sound对象
27. 游戏背景声音
28. 打包发布到Windows平台

1 Python游戏编程入门

买的《Python游戏编程入门》书籍到了，准备记录点学习Pygame开发2D游戏的笔记。

2 建立开发环境

由于书籍例子使用python3.2+pygame1.9,因此保持一致。其实，如果使用python2.7的话，应该更多软件包可以使用。

我使用的Mac，而pygame编译好的安装包只有windows版本，需要自己源码安装.

建立虚拟python环境:

$ python -m venv venv
$ source venv/bin/active

下载源码文件后，安装:

$ brew install sdl sdl_image sdl_mixer sdl_ttf portmidi
$ pip install hg+http://bitbucket.org/pygame/pygame

经过测试，发现使用python2.7完成可以运行所有的例子，因此使用python2.7，省去很多麻烦.

$ virtualenv envpygame
$ source envpygame/bin/activate
$ python --version
Python 2.7.6$ pip install hg+http://bitbucket.org/pygame/pygame$ pip listpip (1.5.6)
pygame (1.9.2a0)
setuptools (3.6)
wsgiref (0.1.2)

3 简单示例

import pygame
from pygame.locals import *
import sys# 初始化Pygame资源
pygame.init()                      screen = pygame.display.set_mode((600,500))
pygame.display.set_caption("Hello Pygame")
myfont = pygame.font.Font(None,60)white = 255,255,255
blue = 0,0,255textImage = myfont.render("Hello Pygame",True,white)screen.fill(blue)
screen.blit(textImage,(100,100))   # 绘制图形pygame.display.update()while True:for event in pygame.event.get():if event.type in (QUIT,KEYDOWN):sys.exit()screen.fill(blue)screen.blit(textImage,(100,100))pygame.display.update()

4 绘制不同形状

使用 pygame.draw 来绘制图形，如:

pygame.draw.circle()
pygame.draw.rect()
pygame.draw.line()
pygame.draw.arc()

画弧线举例:

start_angle = math.radians(0)
end_angle = math.radians(90)
pygame.draw.arc(screen, color, position, start_angle, end_angle, width)

5 事件监听举例

while True:for event in pygame.event.get():if event.type == QUIT:sys.exit()elif event.type == KEYUP:if event.key == pygame.K_ESCAPE:sys.exit()elif event.key == pygame.K_1:piece1 = Trueelif event.key == pygame.K_2:piece2 = Trueelif event.key == pygame.K_3:piece3 = Trueelif event.key == pygame.K_4:piece4 = True#.....

在监听事件的时候一般只设置变量，然后再根据变量进行后续操作。

6 用pygame打印文本

以图片的形式绘制文本:

myfont = pygame.font.Font("Arial",30)
image = myfont.render(text,True,(255,255,255))
screen.blit(image,(100,100))

7 键盘事件

一般按键事件分为 KEYDOWN, KEYUP ，如果要在按键持续按住的情况下持续产生事件，需要设置:

pygame.key.set_repeat(10)  # 表示每个10毫秒一个事件

8 鼠标事件

Pygame支持的鼠标事件包括: MOUSEMOTION, MOUSEBUTTONUP, MOUSEBUTTONDOWN.

for event in pygame.event.get():if event.type == MOUSEMOTION:mous_x,mouse_y = event.posmove_x,move_y = event.relelif event.type == MOUSEBUTTONDOWN:mouse_down = event.buttonmouse_down_x,mouse_down_y = event.poselif event.type == MOUSEBUTTONUP:mouse_up = event.buttonmouse_up_x,mouse_up_y = event.pos

9 轮询键盘

通过轮询键盘接口，可以一次性获取按键列表，不需要遍历事件系统:

keys = pygame.keys.get_pressed()
if keys[K_ESCAPE]:sys.exit()

10 轮询鼠标

pos_x,pos_y = pygame.mouse.get_pos()
rel_x,rel_y = pygame.mouse.get_rel()
button1,button2,button3 = pygame.mouse.get_pressed()

11 角度与弧度

正弦函数、余弦函数可以以任意的半径大小来模拟一个圆。

一个完整的圆的弧度表示为 2*PI ，等于360°

1弧度对应的角度值:

360 / 6.28 = 57.3248

1角度对应的弧度值:

6.28 / 360 = 0.0174

使用这些数字在角度与弧度之间转换，其精度在大多数游戏里面可以接受。

在 math 模块封装了转换函数:

math.degrees(): 转换为角度
math.radians(): 转换为弧度

>>> import math
>>> math.degrees(0.5)
28.64788975654116
>>> math.radians(30)
0.5235987755982988
>>> math.radians(28.64788975654116)
0.5

12 遍历圆周

计算绕着一个圆的圆周的任何点的X坐标，使用余弦函数。

>>> math.cos(math.radians(90))
6.123233995736766e-17
>>> '{:.2f}'.format(math.cos(math.radians(90)))
'0.00'
>>> '{:.2f}'.format(math.cos(math.radians(45)))
'0.71'

计算圆周上任何点Y坐标，使用正弦函数.

>>> '{:.2f}'.format(math.sin(math.radians(45)))
'0.71'
>>> '{:.2f}'.format(math.sin(math.radians(90)))
'1.00'

X = math.cos(math.radians(angle)) * radius
Y = math.sin(math.radians(angle)) * radius

13 矢量图与位图

要处理基于线条绘制的矢量图形，也要处理位图图形.

在Pygame中，一个位图叫 Surface,比如 pygame.display.set_mode() 返回的就是 Surface对象.

14 获取已有的surface

screen = pygame.display.get_surface()

15 加载位图

通过 pygame.image.load() 函数加载位图文件类型:

JPG
PNG
GIF
BMP
PCX
TGA
TIF
LBM,PBM,PGM,PPM,XPM

space = pygame.image.load("space.png").convert()
space = pygame.image.load("space.png").convert_alpha()
width,height = space.get_size() 
width = space.get_width() 
height = space.get_height()

16 绘制位图

Surface对象函数 blit() 用于绘制位图:

screen.blit(space, (0,0))

17 绘制游戏背景图

bg = pygame.image.load("space.png").convert_alpha()
screen.blit(bg, (0,0))

18 缩放图像

pygame.sprite.Sprite 善于绘制和操作用于游戏的图像，而 pygame.transform 也可以缩放、翻转图像。

ship = pygame.image.load("freelance.png").convert_alpha()
width,height = ship.get_size() 
ship = pygame.transform.scale(ship, (widht//2,height//2))  # 缩放 
ship = pygame.transform.smoothscale(ship, (width//2,height//2) # 平滑缩放

19 旋转

提供图像与旋转角度:

scratch_ship = pygame.transform.rotate(ship, rangled)

计算旋转角度需要使用到正切函数，记住上一个位置与当前位置，计算出正切后再加180°:

delta_x = (pos.x - old_pos.x)
delta_y = (pos.y - old_pos.y) 
rangle = math.atan2(delta_y,delta_x) 
rangled = -math.degrees(rangle) % 360

20 用精灵实现动画

pygame.sprite.Sprite 并不是一个完整的解决方案，只是一个有限的类，包含一副图片(image)和一个位置(rect)属性，需要自己继续并进行扩展。

20.1 加载精灵序列图

加载的时候必须告诉精灵类一帧有多大，需要宽度、高度，同时还需要知道精灵序列图有多少列:

def load(self, filename, width, height, columns):self.master_image = pygame.image.load(filename).convert_alpha()self.frame_width = widthself.frame_height = heightself.rect = 0,0,width,heightself.columns = columns#try to auto-calculate total framesrect = self.master_image.get_rect()self.last_frame = (rect.width // width) * (rect.height // height) - 1

对于加载的图像，有两个函数很重要:

image.get_rect(): 获取图像的矩形范围
image.subsurface(rect): 获取图像的区域

20.2 更改帧

帧速率:

framerate = pygame.time.Clock()
framerate.tick(30)

运行速度:

ticks = pygame.time.get_ticks()
pygame.sprite.Sprite.update(ticks)  # 需要自己重新此函数

20.3 绘制帧

def update(self, current_time, rate=30):#update animation frame numberif current_time > self.last_time + rate:self.frame += 1if self.frame > self.last_frame:self.frame = self.first_frameself.last_time = current_time#build current frame only if it changedif self.frame != self.old_frame:frame_x = (self.frame % self.columns) * self.frame_widthframe_y = (self.frame // self.columns) * self.frame_heightrect = ( frame_x, frame_y, self.frame_width, self.frame_height )self.image = self.master_image.subsurface(rect)self.old_frame = self.frame

获取精灵序列图的大小
获取每一帧，即每一个小图的大小
根据帧数，计算出精灵序列图的子图大小
绘制子图作为帧图像

20.4 精灵组

精灵组是一个简单的实体容器，调用精灵类的update()方法，然后，绘制容器中的所有精灵。

精灵组刷新频率:

group = pygame.sprite.Group()
group.add(sprite)
framerate = pygame.time.Clock()
framerate.tick(30)
ticks = pygame.time.get_ticks()
group.update(ticks)
group.draw(screen)

20.5 一个精灵类

class MySprite(pygame.sprite.Sprite):def __init__(self, target):pygame.sprite.Sprite.__init__(self) #extend the base Sprite classself.master_image = Noneself.frame = 0self.old_frame = -1self.frame_width = 1self.frame_height = 1self.first_frame = 0self.last_frame = 0self.columns = 1self.last_time = 0#X propertydef _getx(self): return self.rect.xdef _setx(self,value): self.rect.x = valueX = property(_getx,_setx)#Y propertydef _gety(self): return self.rect.ydef _sety(self,value): self.rect.y = valueY = property(_gety,_sety)#position propertydef _getpos(self): return self.rect.topleftdef _setpos(self,pos): self.rect.topleft = posposition = property(_getpos,_setpos)def load(self, filename, width, height, columns):self.master_image = pygame.image.load(filename).convert_alpha()self.frame_width = widthself.frame_height = heightself.rect = Rect(0,0,width,height)self.columns = columns#try to auto-calculate total framesrect = self.master_image.get_rect()self.last_frame = (rect.width // width) * (rect.height // height) - 1def update(self, current_time, rate=30):#update animation frame numberif current_time > self.last_time + rate:self.frame += 1if self.frame > self.last_frame:self.frame = self.first_frameself.last_time = current_time#build current frame only if it changedif self.frame != self.old_frame:frame_x = (self.frame % self.columns) * self.frame_widthframe_y = (self.frame // self.columns) * self.frame_heightrect = Rect(frame_x, frame_y, self.frame_width, self.frame_height)self.image = self.master_image.subsurface(rect)self.old_frame = self.framedef __str__(self):return str(self.frame) + "," + str(self.first_frame) + \"," + str(self.last_frame) + "," + str(self.frame_width) + \"," + str(self.frame_height) + "," + str(self.columns) + \"," + str(self.rect)

20.6 精灵冲突

边界矩形冲突检测是比较两个精灵的矩形看它们是否重叠:

pygame.sprite.collide_rect(sprite1,sprite2)

边界圆形冲突检测是比较两个精灵的半径:

pygame.sprite.collide_circle(first, second)
pygame.sprite.collide_circle_radio(radio)(first,second)

像素精确遮罩冲突检测:

pygame.sprite.collide_mask(first,second)

除非是一个移动缓慢的游戏并且高度精确性又很重要，否则不建议使用这个，耗资源.

20.7 精灵与精灵组的矩形冲突

collide_list = pygame.sprite.spritecollide(arrow,flock_of_birds,False)

第一个参数是单个的精灵
第二个参数是精灵组
第三个参数是布尔值，传递True将导致精灵组中的所有冲突的精灵被删除掉
精灵与精灵组中挨个进行冲突检测，返回一个冲突精灵的列表

pygame.sprite.spritecollideany(arrow, flock_of_birds)

重要精灵与精灵组中任何一个精灵有冲突，则返回True.

20.8 两个精灵组之间的矩形冲突

不要轻易使用，耗费资源:

hit_list = pygame.sprite.groupcollide(bombs, cities, True, False)

第一个参数是精灵组
第二个参数是另一个精灵组
第三个参数，是否删除有冲突的精灵，在第一个精灵组中
第四个参数，是否删除有冲突的精灵，在第二个精灵组中

21 中文字体

要显示中文，需要以下几点:

对程序编码使用 utf-8 ，添加 # coding: utf-8
将字体文件找到，最好把字体文件复制过来，比如Mac上使用 fc-list 找到字体 /Library/Fonts/Microsoft/Kaiti.ttf ,楷体
创建字体对象:

font1 = pygame.font.Font('resources/fonts/Kaiti.ttf',18)
text = font1.render(u"夏目友人帐", True, (255,0,0))  # 注意使用Unicode

22 全屏模式

一般设置大小是:

screen=pygame.display.set_mode((600, 400))

如果要全屏:

screen=pygame.display.set_mode((600, 400),FULLSCREEN,32)

各个标志位说明:

FULLSCREEN: 创建一个全屏窗口
DOUBLEBUF: 创建一个“双缓冲”窗口，建议在HWSURFACE或者OPENGL时使用
HWSURFACE: 创建一个硬件加速的窗口，必须和FULLSCREEN同时使用
OPENGL: 创建一个OPENGL渲染的窗口
RESIZABLE: 创建一个可以改变大小的窗口
NOFRAME: 创建一个没有边框的窗口

当窗口大小改变时候,可以相应修改屏幕大小:

if event.type == VIDEORESIZE:SCREEN_SIZE = event.sizescreen = pygame.display.set_mode(SCREEN_SIZE, RESIZABLE, 32)

如果使用 双缓冲 ，则刷新使用 pygame.display.flip()

23 裁剪屏幕

screen.set_clip(0, 400, 200, 600)
draw_map()    #在左下角画地图 
screen.set_clip(0, 0, 800, 60) 
draw_panel()  #在上方画菜单面板

24 让pygame完全控制鼠标

pygame.mouse.set_visible(False)
pygame.event.set_grab(True)

25 声音

通过 pygame.mixer.init 来初始化声音.

在Pygame上只支持 未压缩的WAV 和 OGG 音频文件， 将WAV用于较短的音频文件，而OGG用于较长的音频文件。

26 Sound对象

sound = pygame.mixer.Sound("1.wav")

fadeout: 淡出声音，可接受一个数字（毫秒）作为淡出时间
get_length: 获得声音文件长度，以秒计
get_num_channels: 声音要播放多少次
get_volume: 获取音量（0.0 ~ 1.0）
play: 开始播放，返回一个Channel对象，失败则返回None
set_volume: 设置音量
stop: 立刻停止播放

对于要播放的Sound:

channel = pygame.mixer.find_channel(True)   # 返回可用最低优先级的频道
channel.play(sound_clip)

27 游戏背景声音

pygame.mixer.music.load("resources/audio/吉森信 春を知らせるもの 続 夏目友人帐のテ マ.ogg")
pygame.mixer.music.play(-1, 0.0) 
pygame.mixer.music.set_volume(0.25)

如果要切换背景音乐:

# part 1
pygame.mixer.music.load("xxx") 
pygame.mixer.music.play() 
# part 2 
pygame.mixer.music.fadeout(1000) 
pygame.mixer.music.load("xxx") 
pygame.mixer.music.play()