本文實(shí)例講述了python飛機(jī)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(biāo)

1. 項(xiàng)目準(zhǔn)備
2. 使用 pygame 創(chuàng)建圖形窗口
3. 理解 圖像 并實(shí)現(xiàn)圖像繪制
4. 理解 游戲循環(huán) 和 游戲時(shí)鐘
5. 理解 精靈 和 精靈組

項(xiàng)目準(zhǔn)備

1. 新建 飛機(jī)大戰(zhàn) 項(xiàng)目
2. 新建一個(gè) hm_01_pygame入門.py
3. 導(dǎo)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(jù) 用戶的交互 或其他情況，移動 這些圖像，產(chǎn)生動畫效果
• 根據(jù) 圖像之間 是否發(fā)生重疊，判斷 敵機(jī)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(biāo)

1. 游戲的初始化和退出
2. 理解游戲中的坐標(biāo)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(diào)用 init 方法
• 在游戲結(jié)束前需要調(diào)用一下 quit 方法
  
  

import pygame
pygame.init()

# 游戲代碼...

pygame.quit()

1.2 理解游戲中的坐標(biāo)系

• 坐標(biāo)系
  • 原點(diǎn) 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
    
• 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(gè)矩形區(qū)域有四個(gè)要素：(x, y) (width, height)
• pygame 專門提供了一個(gè)類 pygame.Rect 用于描述 矩形區(qū)域

Rect(x, y, width, height) -> Rect

提示

• pygame.Rect 是一個(gè)比較特殊的類，內(nèi)部只是封裝了一些數(shù)字計(jì)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(biāo)原點(diǎn)（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(biāo)原點(diǎn) %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(gè) 模塊 pygame.display 用于創(chuàng)建、管理 游戲窗口
  
  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(shù)
  • resolution 指定屏幕的 寬 和 高，默認(rèn)創(chuàng)建的窗口大小和屏幕大小一致
  • flags 參數(shù)指定屏幕的附加選項(xiàng)，例如是否全屏等等，默認(rèn)不需要傳遞
  • depth 參數(shù)表示顏色的位數(shù)，默認(rèn)自動匹配
• 返回值
  • 暫時(shí) 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(jié)果！因?yàn)椋汉罄m(xù)所有的圖像繪制都基于這個(gè)返回結(jié)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(gè) 游戲循環(huán)
• 所謂 游戲循環(huán) 就是一個(gè) 無限循環(huán)
• 在 創(chuàng)建游戲窗口 代碼下方，增加一個(gè)無限循環(huán)
  • 注意：游戲窗口不需要重復(fù)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(shí)現(xiàn)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(nèi)存
• 要在屏幕上 看到某一個(gè)圖像的內(nèi)容，需要按照三個(gè)步驟：
  1. 使用 pygame.image.load() 加載圖像的數(shù)據(jù)
  2. 使用 游戲屏幕 對象，調(diào)用 blit 方法 將圖像繪制到指定位置
  3. 調(diào)用 pygame.display.update() 方法更新整個(gè)屏幕的顯示
     
     提示：要想在屏幕上看到繪制的結(jié)果，就一定要調(diào)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(diào)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(jī)
2. 將 英雄飛機(jī) 繪制在屏幕的 (200, 500) 位置
3. 調(diào)用屏幕更新顯示飛機(jī)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(shí)，透明區(qū)域 不會顯示任何內(nèi)容
• 但是如果下方已經(jīng)有內(nèi)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(diào)用一次 display.update 方法，同樣可以在屏幕上 看到最終的繪制結(jié)果

• 使用 display.set_mode() 創(chuàng)建的 screen 對象 是一個(gè) 內(nèi)存中的屏幕數(shù)據(jù)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(jī)、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(jié)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(diào)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(jié)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(shí)鐘

現(xiàn)在 英雄飛機(jī) 已經(jīng)被繪制到屏幕上了，怎么能夠讓飛機(jī)移動呢 ？

3.1 游戲中的動畫實(shí)現(xiàn)原理

跟 電影 的原理類似，游戲中的動畫效果，本質(zhì)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(chǎn)生連貫的視覺效果！
• 一般在電腦上 每秒繪制 60 次，就能夠達(dá)到非常 連續(xù) 高品質(zhì) 的動畫效果
  • 每次繪制的結(jié)果被稱為 幀 Frame
    
    

3.2 游戲循環(huán)

游戲的兩個(gè)組成部分

游戲循環(huán)的開始 就意味著 游戲的正式開始

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(diào)用 pygame.display.update() 更新屏幕顯示
3. 檢測用戶交互 —— 按鍵、鼠標(biāo)等…

3.3 游戲時(shí)鐘

• pygame 專門提供了一個(gè)類 pygame.time.Clock 可以非常方便的設(shè)置屏幕繪制速度 —— 刷新幀率
• 要使用 時(shí)鐘對象 需要兩步：
  • 1）在 游戲初始化 創(chuàng)建一個(gè) 時(shí)鐘對象
  • 2）在 游戲循環(huán) 中讓時(shí)鐘對象調(diào)用 tick(幀率) 方法
• tick 方法會根據(jù) 上次被調(diào)用的時(shí)間，自動設(shè)置 游戲循環(huán) 中的延時(shí)

# 3. 創(chuàng)建游戲時(shí)鐘對象
clock = pygame.time.Clock()
i = 0

# 游戲循環(huán)
while True:

  # 設(shè)置屏幕刷新幀率
  clock.tick(60)

  print(i)
  i += 1

3.4 英雄的簡單動畫實(shí)現(xiàn)

需求

1. 在 游戲初始化 定義一個(gè) 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(diào)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(yīng)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(nèi)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(dāng) 英雄完全從上方飛出屏幕后
2. 將飛機(jī)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(diǎn)擊關(guān)閉按鈕，點(diǎn)擊鼠標(biāo)，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(yīng)

代碼實(shí)現(xiàn)

• pygame 中通過 pygame.event.get() 可以獲得 用戶當(dāng)前所做動作 的 事件列表
  • 用戶可以同一時(shí)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(shè)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(diǎn)擊了關(guān)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(gè)類

  • pygame.sprite.Sprite —— 存儲 圖像數(shù)據(jù) image 和 位置 rect 的 對象
  • pygame.sprite.Group
    
    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(gè)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(rèn)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(shí)，更新精靈位置

• 注意：pygame.sprite.Sprite 并沒有提供 image 和 rect 兩個(gè)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(shè)置 image 和 rect 屬性

精靈組

• 一個(gè) 精靈組 可以包含多個(gè) 精靈 對象
• 調(diào)用 精靈組 對象的 update() 方法
  • 可以 自動 調(diào)用 組內(nèi)每一個(gè)精靈 的 update() 方法
• 調(diào)用 精靈組 對象的 draw(屏幕對象) 方法
  • 可以將 組內(nèi)每一個(gè)精靈 的 image 繪制在 rect 位置

Group(*sprites) -> Group

注意：仍然需要調(diào)用 pygame.display.update() 才能在屏幕看到最終結(jié)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(gè)類的 父類 不是 object

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

• 保證父類中實(shí)現(xiàn)的 init 代碼能夠被正常執(zhí)行
  
  屬性

• image 精靈圖像，使用 image_name 加載

• rect 精靈大小，默認(rèn)使用圖像大小

• speed 精靈移動速度，默認(rèn)為 1

方法

• update 每次更新屏幕時(shí)在游戲循環(huán)內(nèi)調(diào)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(diào)用父類的初始化方法
    super().__init__()
    
    # 加載圖像
    self.image = pygame.image.load(image_name)
    # 設(shè)置尺寸
    self.rect = self.image.get_rect()
    # 記錄速度
    self.speed = speed

  def update(self, *args):
    
    # 默認(rèn)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(jī)

需求

• 使用剛剛派生的 游戲精靈 和 精靈組 創(chuàng)建 敵機(jī) 并且實(shí)現(xiàn)敵機(jī)動畫

步驟

1. 使用 from 導(dǎo)入 plane_sprites 模塊
   • from 導(dǎo)入的模塊可以 直接使用
   • import 導(dǎo)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(diào)用 update() 和 draw(screen) 方法

職責(zé)

• 精靈
  • 封裝 圖像 image、位置 rect 和 速度 speed
  • 提供 update() 方法，根據(jù)游戲需求，更新位置 rect
• 精靈組
  • 包含 多個(gè) 精靈對象
  • update 方法，讓精靈組中的所有精靈調(diào)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(shí)現(xiàn)步驟

• 1. 導(dǎo)入 plane_sprites 模塊

from plane_sprites import *

2. 修改初始化部分代碼

# 創(chuàng)建敵機(jī)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)

3. 修改游戲循環(huán)部分代碼

# 讓敵機(jī)組調(diào)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(shè)計(jì)有所幫助。

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