python Pygame的具體使用講解
一、實驗介紹
1.1 實驗內(nèi)容
在本節(jié)課中，我們將講解Pygame的常用對象及其操作，包括圖形、動畫、文字、音頻等，確保同學們對Pygame有一個基礎(chǔ)的了解，同時為后續(xù)課程做好準備。
1.2 實驗知識點
- Pygame圖形
- Pygame動畫
- Pygame文字
- Pygame音頻
- Pygame事件
1.3 實驗環(huán)境
- Python 2.7.6
- Xfce終端
1.4 適合人群
本課程難度為一般，屬于初級級別課程，適合具有Python基礎(chǔ)的用戶，熟悉Python基礎(chǔ)知識加深鞏固。
1.5 代碼獲取
本節(jié)實驗所用到的代碼和相關(guān)資源文件可以通過下面命令下載到實驗樓環(huán)境中，作為參照對比進行學習。
$ wget http://labfile.oss.aliyuncs.com/courses/940/foundation.zip
解壓縮至 /home/shiyanlou/foundation ：
$ unzip foundation.zip
二、開發(fā)準備
本次課程主要利用Pygame模塊來進行開發(fā)，首先我們需要打開Xfce終端，并使用 pip 命令來安裝Pygame
$ sudo pip install pygame
安裝完成之后進入Python的交互界面，輸入以下命令查看是否成功安裝。
import pygame
若無異常，則說明安裝成功。
三、實驗步驟
3.1 HelloWorld
首先開始我們第一個HelloWorld程序：
# -*- coding: UTF-8 -*-
# helloworld.py
# 導(dǎo)入所需的模塊
import pygame, sys
# 導(dǎo)入所有pygame.locals里的變量（比如下面大寫的QUIT變量）
from pygame.locals import *
# 初始化pygame
pygame.init()
# 設(shè)置窗口的大小，單位為像素
screen = pygame.display.set_mode((500, 400))
# 設(shè)置窗口標題
pygame.display.set_caption('Hello World')
# 程序主循環(huán)
while True:
# 獲取事件
for event in pygame.event.get():
# 判斷事件是否為退出事件
if event.type == QUIT:
# 退出pygame
pygame.quit()
# 退出系統(tǒng)
sys.exit()
# 繪制屏幕內(nèi)容
pygame.display.update()
效果圖如下：
這里解釋一下上面程序的運行方式
一個游戲循環(huán)（也可以稱為主循環(huán)）就做下面這三件事：
- 處理事件
- 更新游戲狀態(tài)
- 繪制游戲狀態(tài)到屏幕上
3.2 繪制圖形
Pygame的坐標原點（0，0）點位于左上角，X軸自左向右，Y軸自上向下，單位為像素。
這里介紹一下常用的方法：
pygame.draw.line(Surface, color, start_pos, end_pos, width)此方法用于繪制一條線段
pygame.draw.aaline(Surface, color, start_pos, end_pos, blend)此方法用于繪制一條抗鋸齒的線
pygame.draw.lines(Surface, color, closed, pointlist, width)此方法用于繪制一條折線
pygame.draw.rect(Surface, color, Rect)此方法用于繪制一個矩形
pygame.draw.rect(Surface, color, Rect, width)此方法用于繪制一個矩形框
pygame.draw.ellipse(Surface, color, Rect)此方法用于繪制一個橢圓
pygame.draw.ellipse(Surface, color, Rect, width)此方法用于繪制一個橢圓框
pygame.draw.polygon(Surface, color, pointlist, width)此方法用于繪制一個多邊形
pygame.draw.arc(Surface, color, Rect, start_angle, stop_angle, width)此方法用于繪制一條弧線
pygame.draw.circle(Surface, color, Rect, radius)此方法用于繪制一個圓
以下為示例代碼：
# -*- coding: UTF-8 -*-
# drawing.py
# 導(dǎo)入需要的模塊
import pygame, sys
from pygame.locals import *
from math import pi
# 初始化pygame
pygame.init()
# 設(shè)置窗口的大小，單位為像素
screen = pygame.display.set_mode((400,300))
# 設(shè)置窗口標題
pygame.display.set_caption('Drawing')
# 定義顏色
BLACK = ( 0, 0, 0)
WHITE = (255, 255, 255)
RED = (255, 0, 0)
GREEN = ( 0, 255, 0)
BLUE = ( 0, 0, 255)
# 設(shè)置背景顏色
screen.fill(WHITE)
# 繪制一條線
pygame.draw.line(screen, GREEN, [0, 0], [50,30], 5)
# 繪制一條抗鋸齒的線
pygame.draw.aaline(screen, GREEN, [0, 50],[50, 80],True)
# 繪制一條折線
pygame.draw.lines(screen, BLACK, False,
[[0, 80], [50, 90], [200, 80], [220, 30]], 5)
# 繪制一個空心矩形
pygame.draw.rect(screen, BLACK, [75, 10, 50, 20], 2)
# 繪制一個矩形
pygame.draw.rect(screen, BLACK, [150, 10, 50, 20])
# 繪制一個空心橢圓
pygame.draw.ellipse(screen, RED, [225, 10, 50, 20], 2)
# 繪制一個橢圓
pygame.draw.ellipse(screen, RED, [300, 10, 50, 20])
# 繪制多邊形
pygame.draw.polygon(screen, BLACK, [[100, 100], [0, 200], [200, 200]], 5)
# 繪制多條弧線
pygame.draw.arc(screen, BLACK,[210, 75, 150, 125], 0, pi/2, 2)
pygame.draw.arc(screen, GREEN,[210, 75, 150, 125], pi/2, pi, 2)
pygame.draw.arc(screen, BLUE, [210, 75, 150, 125], pi,3*pi/2, 2)
pygame.draw.arc(screen, RED, [210, 75, 150, 125], 3*pi/2, 2*pi, 2)
# 繪制一個圓
pygame.draw.circle(screen, BLUE, [60, 250], 40)
# 程序主循環(huán)
while True:
# 獲取事件
for event in pygame.event.get():
# 判斷事件是否為退出事件
if event.type == QUIT:
# 退出pygame
pygame.quit()
# 退出系統(tǒng)
sys.exit()
# 繪制屏幕內(nèi)容
pygame.display.update()
效果圖如下：
3.3 實現(xiàn)動畫
由于人類眼睛的特殊生理結(jié)構(gòu)，當所看畫面的幀率高于24的時候，就會認為是連貫的，此現(xiàn)象稱之為 視覺暫留 。
幀率（Frame rate）是用于測量顯示幀數(shù)的量度，所謂的測量單位為每秒顯示幀數(shù)(Frames per Second，簡稱：FPS）
一般來說30fps是可以接受的，但是將性能提升至60fps則可以明顯提升交互感和逼真感，但是一般來說超過75fps一般就不容易察覺到有明顯的流暢度提升了。
在我們原有坐標系的基礎(chǔ)上添加偏移量，再重新繪制，依次一張一張的循環(huán)繪制下去，就會得到我們想要的物體移動的效果。
Pygame實現(xiàn)動畫主要用到的方法：
pygame.image.load(filename)加載一張圖片
pygame.Surface.blit(source, dest, area=None, special_flags = 0)將圖片繪制到屏幕相應(yīng)坐標上（后面兩個參數(shù)默認，可以不傳）
pygame.time.Clock()獲得pygame的時鐘
pygame.time.Clock.tick(FPS)設(shè)置pygame時鐘的間隔時間
以下為示例代碼：
# -*- coding: UTF-8 -*-
# animation.py
# 導(dǎo)入需要的模塊
import pygame, sys
from pygame.locals import *
# 初始化pygame
pygame.init()
# 設(shè)置幀率（屏幕每秒刷新的次數(shù)）
FPS = 30
# 獲得pygame的時鐘
fpsClock = pygame.time.Clock()
# 設(shè)置窗口大小
screen = pygame.display.set_mode((500, 400), 0, 32)
# 設(shè)置標題
pygame.display.set_caption('Animation')
# 定義顏色
WHITE = (255, 255, 255)
# 加載一張圖片（所用到的的圖片請參考1.5代碼獲?。?
img = pygame.image.load('resources/shiyanlou.PNG')
# 初始化圖片的位置
imgx = 10
imgy = 10
# 初始化圖片的移動方向
direction = 'right'
# 程序主循環(huán)
while True:
# 每次都要重新繪制背景白色
screen.fill(WHITE)
# 判斷移動的方向，并對相應(yīng)的坐標做加減
if direction == 'right':
imgx += 5
if imgx == 380:
direction = 'down'
elif direction == 'down':
imgy += 5
if imgy == 300:
direction = 'left'
elif direction == 'left':
imgx -= 5
if imgx == 10:
direction = 'up'
elif direction == 'up':
imgy -= 5
if imgy == 10:
direction = 'right'
# 該方法將用于圖片繪制到相應(yīng)的坐標中
screen.blit(img, (imgx, imgy))
for event in pygame.event.get():
if event.type == QUIT:
pygame.quit()
sys.exit()
# 刷新屏幕
pygame.display.update()
# 設(shè)置pygame時鐘的間隔時間
fpsClock.tick(FPS)
效果圖如下：
3.4 繪制文字
如果你想繪制文字到屏幕上，Pygame提供了很方便的方法使用.ttf字體文件，這樣我們就能很輕易的將文字繪制在屏幕上了。
這里我使用了ARBERKLEY.ttf作為字體，字體文件的獲取請參考1.5代碼獲取。
主要用到的方法：
pygame.font.Font(filename, size)
filename：字體文件的文件名；
size：字體的高height，單位為像素；
pygame.font.Font.render(text, antialias, color, background=None)
text：要顯示的文字；
antialias： 是否抗鋸齒；
color：字體顏色；
background：背景顏色（可選參數(shù)）；
.get_rect()
獲得一個對象的rect，以便于設(shè)置其坐標位置
以下為示例代碼：
# -*- coding: UTF-8 -*-
# font.py
# 導(dǎo)入需要的模塊
import pygame, sys
from pygame.locals import *
# 初始化pygame
pygame.init()
# 設(shè)置窗口的大小，單位為像素
screen = pygame.display.set_mode((500,400))
# 設(shè)置窗口的標題
pygame.display.set_caption('Font')
# 定義顏色
WHITE = (255, 255, 255)
GREEN = ( 0, 255, 0)
BLUE = ( 0, 0, 128)
# 通過字體文件獲得字體對象
fontObj = pygame.font.Font('resources/ARBERKLEY.ttf', 50)
# 配置要顯示的文字
textSurfaceObj = fontObj.render('Pygame', True, BLUE, GREEN)
# 獲得要顯示的對象的rect
textRectObj = textSurfaceObj.get_rect()
# 設(shè)置顯示對象的坐標
textRectObj.center = (250, 200)
# 設(shè)置背景
screen.fill(WHITE)
# 繪制字體
screen.blit(textSurfaceObj, textRectObj)
# 程序主循環(huán)
while True:
# 獲取事件
for event in pygame.event.get():
# 判斷事件是否為退出事件
if event.type == QUIT:
# 退出pygame
pygame.quit()
# 退出系統(tǒng)
sys.exit()
# 繪制屏幕內(nèi)容
pygame.display.update()
效果圖如下：
3.5 播放音頻
在Pygame里播放音頻有兩個方法，一個用來播放特效聲音，一個用來播放背景音樂：
pygame.mixer.Sound(filename)
該方法返回一個Sound對象，調(diào)用它的.play( )方法，即可播放較短的音頻文件（比如玩家受到傷害、收集到金幣等）；
pygame.mixer.music.load(filename)
該方法用來加載背景音樂，之后調(diào)用pygame.mixer.music.play( )方法就可以播放背景音樂（Pygame只允許加載一個背景音樂在同一個時刻）
以下為示例代碼：
# -*- coding: UTF-8 -*-
# audio.py
# 導(dǎo)入需要的模塊
import pygame, sys
from pygame.locals import *
# 初始化pygame
pygame.init()
# 設(shè)置窗口的大小，單位為像素
screen = pygame.display.set_mode((500,400))
# 設(shè)置窗口的標題
pygame.display.set_caption('Audio')
# 定義顏色
WHITE = (255, 255, 255)
# 設(shè)置背景
screen.fill(WHITE)
# 加載并播放一個特效音頻文件（所用到的音頻文件請參考1.5代碼獲?。?
sound = pygame.mixer.Sound('resources/bounce.ogg')
sound.play()
# 加載背景音樂文件
pygame.mixer.music.load('resources/bgmusic.mp3')
# 播放背景音樂，第一個參數(shù)為播放的次數(shù)（-1表示無限循環(huán)），第二個參數(shù)是設(shè)置播放的起點（單位為秒）
pygame.mixer.music.play(-1, 0.0)
# 程序主循環(huán)
while True:
# 獲取事件
for event in pygame.event.get():
# 判斷事件是否為退出事件
if event.type == QUIT:
# 停止播放背景音樂
pygame.mixer.music.stop()
# 退出pygame
pygame.quit()
# 退出系統(tǒng)
sys.exit()
# 繪制屏幕內(nèi)容
pygame.display.update()
注意：因?qū)嶒灅抢飼簳r不能播放音頻，上述代碼在實驗樓環(huán)境中可能無法正常運行，同學們可以在自己的電腦上嘗試運行。
3.6 事件
Pygame里常用的事件如下表：
| 事件 | 產(chǎn)生途徑 | 參數(shù) |
|---|---|---|
| QUIT | 用戶按下關(guān)閉按鈕 | none |
| ACTIVEEVENT | Pygame被激活或者隱藏 | gain, state |
| KEYDOWN | 鍵盤被按下 | unicode, key, mod |
| KEYUP | 鍵盤被放開 | key, mod |
| MOUSEMOTION | 鼠標移動 | pos, rel, buttons |
| MOUSEBUTTONDOWN | 鼠標按下 | pos, button |
| MOUSEBUTTONUP | 鼠標放開 | pos, button |
| VIDEORESIZE | Pygame窗口縮放 | size, w, h |
以下為示例代碼：
# -*- coding: UTF-8 -*-
# event.py
# 導(dǎo)入需要的模塊
import pygame, sys
from pygame.locals import *
# 定義顏色
WHITE = (255, 255, 255)
# 初始化pygame
pygame.init()
# 設(shè)置窗口的大小，單位為像素
screen = pygame.display.set_mode((500,400), 0, 32)
# 設(shè)置窗口的標題
pygame.display.set_caption('Event')
# 設(shè)置背景
screen.fill(WHITE)
# 程序主循環(huán)
while True:
# 獲取事件
for event in pygame.event.get():
# 判斷事件是否為退出事件
if event.type == QUIT:
# 退出pygame
pygame.quit()
# 退出系統(tǒng)
sys.exit()
# 獲得鼠標當前的位置
if event.type ==MOUSEMOTION:
print(event.pos)
# 獲得鼠標按下的位置
if event.type ==MOUSEBUTTONDOWN:
print("鼠標按下：",event.pos)
# 獲得鼠標抬起的位置
if event.type ==MOUSEBUTTONUP:
print("鼠標抬起：",event.pos)
# 獲得鍵盤按下的事件
if event.type == KEYDOWN:
if(event.key==K_UP or event.key==K_w):
print("上")
if(event.key==K_DOWN or event.key==K_s):
print("下")
if(event.key==K_LEFT or event.key==K_a):
print("左")
if(event.key==K_RIGHT or event.key==K_d):
print("右")
# 按下鍵盤的Esc鍵退出
if(event.key==K_ESCAPE):
# 退出pygame
pygame.quit()
# 退出系統(tǒng)
sys.exit()
# 繪制屏幕內(nèi)容
pygame.display.update()
效果圖如下：
四、實驗總結(jié)
本節(jié)課程我們主要講解了Pygame的一些常用對象及操作，這些都是我們后續(xù)課程需要用到的知識點，希望同學們能熟練掌握這些內(nèi)容。若想要深入了解，可參考下方Pygame官方文檔的鏈接。
五、參考鏈接
以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。
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