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python飛機大戰(zhàn) pygame游戲創(chuàng)建快速入門詳解

發(fā)布時間:2020-10-14 20:02:27 來源:腳本之家 閱讀:164 作者:小飛俠v科比 欄目:開發(fā)技術

本文實例講述了python飛機大戰(zhàn) pygame游戲創(chuàng)建。分享給大家供大家參考,具體如下:

目標

  1. 項目準備
  2. 使用 pygame 創(chuàng)建圖形窗口
  3. 理解 圖像 并實現圖像繪制
  4. 理解 游戲循環(huán) 和 游戲時鐘
  5. 理解 精靈 和 精靈組

項目準備

  1. 新建 飛機大戰(zhàn) 項目
  2. 新建一個 hm_01_pygame入門.py
  3. 導入 游戲素材圖片

游戲的第一印象

  • 把一些 靜止的圖像 繪制到 游戲窗口 中
  • 根據 用戶的交互 或其他情況,移動 這些圖像,產生動畫效果
  • 根據 圖像之間 是否發(fā)生重疊,判斷 敵機是否被摧毀 等其他情況

01. 使用 pygame 創(chuàng)建圖形窗口

小節(jié)目標

  1. 游戲的初始化和退出
  2. 理解游戲中的坐標系
  3. 創(chuàng)建游戲主窗口
  4. 簡單的游戲循環(huán)

可以將圖片素材 繪制 到 游戲的窗口 上,開發(fā)游戲之前需要先知道 如何建立游戲窗口!

1.1 游戲的初始化和退出

  • 要使用 pygame 提供的所有功能之前,需要調用 init 方法
  • 在游戲結束前需要調用一下 quit 方法
    python飛機大戰(zhàn) pygame游戲創(chuàng)建快速入門詳解
    python飛機大戰(zhàn) pygame游戲創(chuàng)建快速入門詳解
import pygame
pygame.init()

# 游戲代碼...

pygame.quit()

1.2 理解游戲中的坐標系

  • 坐標系
    • 原點 在 左上角 (0, 0)
    • x 軸 水平方向向 右,逐漸增加
    • y 軸 垂直方向向 下,逐漸增加
      python飛機大戰(zhàn) pygame游戲創(chuàng)建快速入門詳解
  • 在游戲中,所有可見的元素 都是以 矩形區(qū)域 來描述位置的
    • 要描述一個矩形區(qū)域有四個要素:(x, y) (width, height)
  • pygame 專門提供了一個類 pygame.Rect 用于描述 矩形區(qū)域
Rect(x, y, width, height) -> Rect

python飛機大戰(zhàn) pygame游戲創(chuàng)建快速入門詳解
提示

  • pygame.Rect 是一個比較特殊的類,內部只是封裝了一些數字計算
  • 不執(zhí)行 pygame.init() 方法同樣能夠直接使用

案例演練

需求

  1. 定義 hero_rect 矩形描述 英雄的位置和大小
  2. 輸出英雄的 坐標原點(x 和 y)
  3. 輸出英雄的 尺寸(寬度 和 高度)
hero_rect = pygame.Rect(100, 500, 120, 126)

print("坐標原點 %d %d" % (hero_rect.x, hero_rect.y))
print("英雄大小 %d %d" % (hero_rect.width, hero_rect.height))
# size 屬性會返回矩形區(qū)域的 (寬, 高) 元組
print("英雄大小 %d %d" % hero_rect.size)

1.3 創(chuàng)建游戲主窗口

  • pygame 專門提供了一個 模塊 pygame.display 用于創(chuàng)建、管理 游戲窗口
    python飛機大戰(zhàn) pygame游戲創(chuàng)建快速入門詳解
    set_mode 方法
set_mode(resolution=(0,0), flags=0, depth=0) -> Surface
  • 作用 —— 創(chuàng)建游戲顯示窗口
  • 參數
    • resolution 指定屏幕的 寬 和 高,默認創(chuàng)建的窗口大小和屏幕大小一致
    • flags 參數指定屏幕的附加選項,例如是否全屏等等,默認不需要傳遞
    • depth 參數表示顏色的位數,默認自動匹配
  • 返回值
    • 暫時 可以理解為 游戲的屏幕,游戲的元素 都需要被繪制到 游戲的屏幕 上
  • 注意:必須使用變量記錄 set_mode 方法的返回結果!因為:后續(xù)所有的圖像繪制都基于這個返回結果
# 創(chuàng)建游戲主窗口
screen = pygame.display.set_mode((480, 700))

1.4 簡單的游戲循環(huán)

  • 為了做到游戲程序啟動后,不會立即退出,通常會在游戲程序中增加一個 游戲循環(huán)
  • 所謂 游戲循環(huán) 就是一個 無限循環(huán)
  • 在 創(chuàng)建游戲窗口 代碼下方,增加一個無限循環(huán)
    • 注意:游戲窗口不需要重復創(chuàng)建
# 創(chuàng)建游戲主窗口
screen = pygame.display.set_mode((480, 700))

# 游戲循環(huán)
while True:
  pass

02. 理解 圖像 并實現圖像繪制

  • 在游戲中,能夠看到的 游戲元素 大多都是 圖像
    • 圖像文件 初始是保存在磁盤上的,如果需要使用,第一步 就需要 被加載到內存
  • 要在屏幕上 看到某一個圖像的內容,需要按照三個步驟:
    1. 使用 pygame.image.load() 加載圖像的數據
    2. 使用 游戲屏幕 對象,調用 blit 方法 將圖像繪制到指定位置
    3. 調用 pygame.display.update() 方法更新整個屏幕的顯示
      python飛機大戰(zhàn) pygame游戲創(chuàng)建快速入門詳解
      提示:要想在屏幕上看到繪制的結果,就一定要調用 pygame.display.update() 方法

代碼演練 I —— 繪制背景圖像

需求

  1. 加載 background.png 創(chuàng)建背景
  2. 將 背景 繪制在屏幕的 (0, 0) 位置
  3. 調用屏幕更新顯示背景圖像
# 繪制背景圖像
# 1> 加載圖像
bg = pygame.image.load("./images/background.png")

# 2> 繪制在屏幕
screen.blit(bg, (0, 0))

# 3> 更新顯示
pygame.display.update()

代碼演練 II —— 繪制英雄圖像

需求

  1. 加載 me1.png 創(chuàng)建英雄飛機
  2. 將 英雄飛機 繪制在屏幕的 (200, 500) 位置
  3. 調用屏幕更新顯示飛機圖像
# 1> 加載圖像
hero = pygame.image.load("./images/me1.png")

# 2> 繪制在屏幕
screen.blit(hero, (200, 500))

# 3> 更新顯示
pygame.display.update()

透明圖像

  • png 格式的圖像是支持 透明 的
  • 在繪制圖像時,透明區(qū)域 不會顯示任何內容
  • 但是如果下方已經有內容,會 透過 透明區(qū)域 顯示出來

理解 update() 方法的作用

可以在 screen 對象完成 所有 blit 方法之后,統(tǒng)一調用一次 display.update 方法,同樣可以在屏幕上 看到最終的繪制結果

  • 使用 display.set_mode() 創(chuàng)建的 screen 對象 是一個 內存中的屏幕數據對象
    • 可以理解成是 油畫 的 畫布
  • screen.blit 方法可以在 畫布 上繪制很多 圖像
    • 例如:英雄、敵機、子彈…
    • 這些圖像 有可能 會彼此 重疊或者覆蓋
  • display.update() 會將 畫布 的 最終結果 繪制在屏幕上,這樣可以 提高屏幕繪制效率,增加游戲的流暢度

案例調整

# 繪制背景圖像
# 1> 加載圖像
bg = pygame.image.load("./images/background.png")

# 2> 繪制在屏幕
screen.blit(bg, (0, 0))

# 繪制英雄圖像
# 1> 加載圖像
hero = pygame.image.load("./images/me1.png")

# 2> 繪制在屏幕
screen.blit(hero, (200, 500))

# 3> 更新顯示 - update 方法會把之前所有繪制的結果,一次性更新到屏幕窗口上
pygame.display.update()

03. 理解 游戲循環(huán) 和 游戲時鐘

現在 英雄飛機 已經被繪制到屏幕上了,怎么能夠讓飛機移動呢 ?

3.1 游戲中的動畫實現原理

跟 電影 的原理類似,游戲中的動畫效果,本質上是 快速 的在屏幕上繪制 圖像

  • 電影是將多張 靜止的電影膠片 連續(xù)、快速的播放,產生連貫的視覺效果!
  • 一般在電腦上 每秒繪制 60 次,就能夠達到非常 連續(xù) 高品質 的動畫效果
    • 每次繪制的結果被稱為 幀 Frame
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3.2 游戲循環(huán)

游戲的兩個組成部分

游戲循環(huán)的開始 就意味著 游戲的正式開始
python飛機大戰(zhàn) pygame游戲創(chuàng)建快速入門詳解
游戲循環(huán)的作用

  1. 保證游戲 不會直接退出
  2. 變化圖像位置 —— 動畫效果
    • 每隔 1 / 60 秒 移動一下所有圖像的位置
    • 調用 pygame.display.update() 更新屏幕顯示
  3. 檢測用戶交互 —— 按鍵、鼠標等…

3.3 游戲時鐘

  • pygame 專門提供了一個類 pygame.time.Clock 可以非常方便的設置屏幕繪制速度 —— 刷新幀率
  • 要使用 時鐘對象 需要兩步:
    • 1)在 游戲初始化 創(chuàng)建一個 時鐘對象
    • 2)在 游戲循環(huán) 中讓時鐘對象調用 tick(幀率) 方法
  • tick 方法會根據 上次被調用的時間,自動設置 游戲循環(huán) 中的延時
# 3. 創(chuàng)建游戲時鐘對象
clock = pygame.time.Clock()
i = 0

# 游戲循環(huán)
while True:

  # 設置屏幕刷新幀率
  clock.tick(60)

  print(i)
  i += 1

3.4 英雄的簡單動畫實現

需求

  1. 在 游戲初始化 定義一個 pygame.Rect 的變量記錄英雄的初始位置
  2. 在 游戲循環(huán) 中每次讓 英雄 的 y - 1 —— 向上移動
  3. y <= 0 將英雄移動到屏幕的底部

提示:

  • 每一次調用 update() 方法之前,需要把 所有的游戲圖像都重新繪制一遍
  • 而且應該 最先 重新繪制 背景圖像
# 4. 定義英雄的初始位置
hero_rect = pygame.Rect(150, 500, 102, 126)

while True:

  # 可以指定循環(huán)體內部的代碼執(zhí)行的頻率
  clock.tick(60)

  # 更新英雄位置
  hero_rect.y -= 1

  # 如果移出屏幕,則將英雄的頂部移動到屏幕底部
  if hero_rect.y <= 0:
    hero_rect.y = 700

  # 繪制背景圖片
  screen.blit(bg, (0, 0))
  # 繪制英雄圖像
  screen.blit(hero, hero_rect)

  # 更新顯示
  pygame.display.update()

作業(yè)

  1. 英雄向上飛行,當 英雄完全從上方飛出屏幕后
  2. 將飛機移動到屏幕的底部
if hero_rect.y + hero_rect.height <= 0:
  hero_rect.y = 700

提示

  • Rect 的屬性 bottom = y + height
if hero_rect.bottom <= 0:
  hero_rect.y = 700

3.5 在游戲循環(huán)中 監(jiān)聽 事件

事件 event

  • 就是游戲啟動后,用戶針對游戲所做的操作
  • 例如:點擊關閉按鈕,點擊鼠標,按下鍵盤…

監(jiān)聽

  • 在 游戲循環(huán) 中,判斷用戶 具體的操作

只有 捕獲 到用戶具體的操作,才能有針對性的做出響應

代碼實現

  • pygame 中通過 pygame.event.get() 可以獲得 用戶當前所做動作 的 事件列表
    • 用戶可以同一時間做很多事情
  • 提示:這段代碼非常的固定,幾乎所有的 pygame 游戲都 大同小異!
# 游戲循環(huán)
while True:

  # 設置屏幕刷新幀率
  clock.tick(60)

  # 事件監(jiān)聽
  for event in pygame.event.get():

    # 判斷用戶是否點擊了關閉按鈕
    if event.type == pygame.QUIT:
      print("退出游戲...")

      pygame.quit()

      # 直接退出系統(tǒng)
      exit()

04. 理解 精靈 和 精靈組

4.1 精靈 和 精靈組

  • 在剛剛完成的案例中,圖像加載、位置變化、繪制圖像 都需要程序員編寫代碼分別處理

  • 為了簡化開發(fā)步驟,pygame 提供了兩個類

    • pygame.sprite.Sprite —— 存儲 圖像數據 image 和 位置 rect 的 對象
    • pygame.sprite.Group
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      精靈
  • 在游戲開發(fā)中,通常把 顯示圖像的對象 叫做精靈 Sprite

  • 精靈 需要 有 兩個重要的屬性

    • image 要顯示的圖像
    • rect 圖像要顯示在屏幕的位置
  • 默認的 update() 方法什么事情也沒做

    • 子類可以重寫此方法,在每次刷新屏幕時,更新精靈位置
  • 注意:pygame.sprite.Sprite 并沒有提供 image 和 rect 兩個屬性

    • 需要程序員從 pygame.sprite.Sprite 派生子類
    • 并在 子類 的 初始化方法 中,設置 image 和 rect 屬性

精靈組

  • 一個 精靈組 可以包含多個 精靈 對象
  • 調用 精靈組 對象的 update() 方法
    • 可以 自動 調用 組內每一個精靈 的 update() 方法
  • 調用 精靈組 對象的 draw(屏幕對象) 方法
    • 可以將 組內每一個精靈 的 image 繪制在 rect 位置
Group(*sprites) -> Group

注意:仍然需要調用 pygame.display.update() 才能在屏幕看到最終結果

4.2 派生精靈子類

  1. 新建 plane_sprites.py 文件
  2. 定義 GameSprite 繼承自 pygame.sprite.Sprite

注意

  • 如果一個類的 父類 不是 object

  • 在重寫 初始化方法 時,一定要 先 super() 一下父類的 init 方法

  • 保證父類中實現的 init 代碼能夠被正常執(zhí)行
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    屬性

  • image 精靈圖像,使用 image_name 加載

  • rect 精靈大小,默認使用圖像大小

  • speed 精靈移動速度,默認為 1

方法

  • update 每次更新屏幕時在游戲循環(huán)內調用
    • 讓精靈的 self.rect.y += self.speed

提示

  • image 的 get_rect() 方法,可以返回 pygame.Rect(0, 0, 圖像寬, 圖像高) 的對象
import pygame


class GameSprite(pygame.sprite.Sprite):
  """游戲精靈基類"""
  
  def __init__(self, image_name, speed=1):
    
    # 調用父類的初始化方法
    super().__init__()
    
    # 加載圖像
    self.image = pygame.image.load(image_name)
    # 設置尺寸
    self.rect = self.image.get_rect()
    # 記錄速度
    self.speed = speed

  def update(self, *args):
    
    # 默認在垂直方向移動
    self.rect.y += self.speed

4.3 使用 游戲精靈 和 精靈組 創(chuàng)建敵機

需求

  • 使用剛剛派生的 游戲精靈 和 精靈組 創(chuàng)建 敵機 并且實現敵機動畫

步驟

  1. 使用 from 導入 plane_sprites 模塊
    • from 導入的模塊可以 直接使用
    • import 導入的模塊需要通過 模塊名. 來使用
  2. 在 游戲初始化 創(chuàng)建 精靈對象 和 精靈組對象
  3. 在 游戲循環(huán)中 讓 精靈組 分別調用 update() 和 draw(screen) 方法

職責

  • 精靈
    • 封裝 圖像 image、位置 rect 和 速度 speed
    • 提供 update() 方法,根據游戲需求,更新位置 rect
  • 精靈組
    • 包含 多個 精靈對象
    • update 方法,讓精靈組中的所有精靈調用 update 方法更新位置
    • draw(screen) 方法,在 screen 上繪制精靈組中的所有精靈

實現步驟

    1. 導入 plane_sprites 模塊
from plane_sprites import *
  1. 修改初始化部分代碼
# 創(chuàng)建敵機精靈和精靈組
enemy1 = GameSprite("./images/enemy1.png")
enemy2 = GameSprite("./images/enemy1.png", 2)
enemy2.rect.x = 200
enemy_group = pygame.sprite.Group(enemy1, enemy2)
  1. 修改游戲循環(huán)部分代碼
# 讓敵機組調用 update 和 draw 方法
enemy_group.update()
enemy_group.draw(screen)

# 更新屏幕顯示
pygame.display.update()

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希望本文所述對大家Python程序設計有所幫助。

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