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Python圖形用戶界面與游戲開發(fā)實例詳解

 更新時間：2022年09月01日 15:37:32   作者：Yi?Ian  
GUI是圖形用戶界面的縮寫,圖形化的用戶界面對使用過計算機的人來說應該都不陌生,下面這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于Python圖形用戶界面與游戲開發(fā)的相關(guān)資料,文中通過實例代碼介紹的非常詳細,需要的朋友可以參考下

前言

對于使用過計算機的人，應該對圖形用戶界面（GUI）應該都不會太陌生，這里就不在贅述。那么對于python這樣的動態(tài)語言有沒有GUI相關(guān)的庫呢？答案是肯定有的，那么常見的有哪些呢？主要有tkinter、wxPython、PyQt、PyGTK等模塊，而tkinter是python默認的模塊，沒有功能特別強大的GUI控件，所以真的要在python中進行GUI開發(fā)，推薦使用wxPython、PyQt、PyGTK等模塊。Pyhton還提供了Pygame游戲開發(fā)模塊。下面主要介紹tkinter、wxPython、Pygame的使用，廢話不多說直接開始吧，哈哈哈哈哈~

基于tkinter模塊的GUI

tkinter是基于Tk工具包的一個模塊，而Tk為控件的擺放提供了三種布局管理器，通過布局管理器可以對控件進行定位，這三種布局管理器分別是：

Placer：開發(fā)者提供控件的大小和擺放位置

Packer：自動將控件填充到合適的位置

Grid：基于網(wǎng)格坐標來擺放控件

講了這些還是不知道tkinter怎么使用，那么我們直接介紹使用tkinter來開發(fā)GUI的基本步驟:

導入tkinter模塊中我們需要的東西
創(chuàng)建一個頂層窗口對象并用它來承載整個GUI應用
在頂層窗口對象上添加GUI組件
通過代碼將這些GUI組件的功能組織起來
進入主事件循環(huán)(main loop)

基于wxPython模塊的GUI

wxPython是一個Python包裝wxWidgets（c++編寫）的一個流行的跨平臺的GUI工具包，可以作為Python的一個擴展模塊。wxObject類是wxPython API的核心模塊，它是所有類的基礎類，包括所有GUI應用程序使用的部件。如wx.Button,wx.StaicText等。

Pygame游戲開發(fā)

Pygame是一個開源的Python模塊，專門用于多媒體應用（如電子游戲）的開發(fā)，其中包含對圖像、聲音、視頻、事件、碰撞等的支持。Pygame的使用基本步驟：

導入Pygame模塊

先初始化

構(gòu)建一個窗口

設置標題

讓其保持運行狀態(tài)，直到用戶手動關(guān)閉

先檢測事件，如果檢測到關(guān)閉按鈕那么就退出

下面從五方面來介紹Pygame的使用：

1.在游戲窗口中繪圖

我們可以通過Pygame中的draw模塊在游戲窗口中繪制各種圖形，主要包括：線條、矩形、多邊形、圓、橢圓、圓弧等。但最重要想說的不是這個，而是“屏幕坐標系”。什么是屏幕坐標系，它就是指將屏幕左上角設置為坐標原點‘(0, 0)’，向右是x軸的正向，向下是y軸的正向，在表示位置或者設置尺寸的時候，我們默認的單位都是像素（像素概念）。說了那么多我們舉個例子更實際一些：

import pygame  # 導入pygame模塊
def main():
    # 初始化pygame模塊
    pygame.init()
    # 初始化顯示窗口并設置窗口尺寸
    screen = pygame.display.set_mode((888, 666))
    # 設置當前窗口的標題
    pygame.display.set_caption('888666')
    # 設置窗口背景色
    screen.fill((200, 102, 22))
    # 繪制一個圓(參數(shù)分別是: 屏幕, 顏色, 圓心位置, 半徑, 0表示填充圓)
    pygame.draw.circle(screen, (255, 0, 0,), (100, 100), 30, 0)
    # 刷新當前窗口(渲染窗口將繪制的圖像呈現(xiàn)出來)
    pygame.display.flip()
    running = True
    # 開啟一個事件循環(huán)處理發(fā)生的事件
    while running:
        # 從消息隊列中獲取事件并對事件進行處理
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                running = False
 
if __name__ == '__main__':
    main()

2.圖形的處理

如果需要直接加載圖像到窗口上，可以使用pygame中image模塊的函數(shù)來加載圖像，再通過之前獲得的窗口對象的`blit`方法渲染圖像，代碼如下：

import pygame
WIN_WIDTH = 800
WIN_HEIGHT = 800
#初始化
pygame.init()
#構(gòu)建游戲窗口
chuangkou = pygame.display.set_mode((WIN_WIDTH,WIN_HEIGHT))
#設置游戲標題
pygame.display.set_caption('圖片')
# 填充背景
chuangkou.fill((255,255,255))
pygame.display.flip()
image = pygame.image.load('./res/ball.png')
# 在窗口上渲染圖像
chuangkou.blit(image, (50, 50))
pygame.display.update()   #再次刷新
 
# 開啟一個事件循環(huán)處理發(fā)生的事件
while True:
    for x in pygame.event.get():
        if x .type==pygame.QUIT:
            exit()

3.動畫效果

動畫效果其實就是把不連續(xù)的圖片連續(xù)的播放，只要每秒鐘達到了一定的幀數(shù)，那么就可以做出比較流暢的動畫效果，代碼如下：

import pygame
WIN_WIDTH = 800
WIN_HEIGHT = 800
#初始化
pygame.init()
#構(gòu)建游戲窗口
chuangkou = pygame.display.set_mode((WIN_WIDTH,WIN_HEIGHT))
#設置游戲標題
pygame.display.set_caption('圖片')
# 填充背景
chuangkou.fill((255,255,255))
pygame.display.flip()
image = pygame.image.load('./res/ball.png')
# 在窗口上渲染圖像
chuangkou.blit(image, (50, 50))
pygame.display.update()   #再次刷新
 
num =1
d = 0 #初始化旋轉(zhuǎn)的角度
# 開啟一個事件循環(huán)處理發(fā)生的事件
while True:
    num += 1
    if num % 20 == 0:
        d+=2
        newimage = pygame.transform.rotozoom(image, d, 0.2)
        chuangkou.blit(newimage, (0, 0))
        pygame.display.update()
 
    for x in pygame.event.get():
        if x .type==pygame.QUIT:
            exit()

4.碰撞檢測

在游戲中會有很多對象出現(xiàn)，而這些對象之間的“碰撞”在所難免，比如炮彈擊中了飛機、箱子撞到了地面等。碰撞檢測在絕大多數(shù)的游戲中都是一個必須得處理的至關(guān)重要的問題，pygame的sprite（動畫精靈）模塊就提供了對碰撞檢測的支持。通常情況下，我們使用該模塊的基類 Sprite 來創(chuàng)建一個子類，從而達到處理精靈的目的。當我們需要管理大量的精靈時，操作它們將變得復雜，此時通過構(gòu)建精靈容器（group 類）也就是精靈組來統(tǒng)一管理這些精靈。構(gòu)建方法如下：

group = pygame.sprite.Group() # 創(chuàng)建精靈組

group.add(sprite_one) # 向組內(nèi)添加一個精靈

此同時pygame.sprite模塊也提供了多種檢測精靈是否碰撞的方法，如下所示：

方法說明
pygame.sprite.collide_rect()兩個精靈之間的矩形檢測，即矩形區(qū)域是否有交匯，返回一個布爾值
pygame.sprite.collide_circle() 兩個精靈之間的圓形檢測，即圓形區(qū)域是否有交匯，返回一個布爾值
pygame.sprite.collide_mask()兩個精靈之間的像素蒙版檢測，更為精準的一種檢測方式
pygame.sprite.spritecollide()精靈和精靈組之間的矩形碰撞檢測，一個組內(nèi)的所有精靈會逐一地對另外一個單個精靈進行碰撞檢測，返回值是一個列表，包含了發(fā)生碰撞的所有精靈
pygame.sprite.spritecollideany()精靈和精靈組之間的矩形碰撞檢測，上述函數(shù)的變體，當發(fā)生碰撞時，返回組內(nèi)的一個精靈，無碰撞發(fā)生時，返回 None
pygame.sprite.groupcollide()檢測在兩個組之間發(fā)生碰撞的所有精靈，它返回值是一個字典，將第一組中發(fā)生碰撞的精靈作為鍵，第二個組中發(fā)生碰撞的精靈作為值

說了那么多關(guān)于pygame.sprite碰撞檢測的函數(shù)，下面我們舉個例子來得更直觀一點：

import sys, pygame
from random import *
class MyClass(pygame.sprite.Sprite):
    def __init__(self, image_file, location, speed):
        pygame.sprite.Sprite.__init__(self)        #初始化動畫精靈
        self.image = pygame.image.load(image_file) #加載圖片
        self.rect = self.image.get_rect()          #得到定義圖像邊界矩形
        self.rect.left, self.rect.top = location   #設置球的初始位置
        self.speed = speed                         #創(chuàng)建一個速度
    def move(self):
        self.rect = self.rect.move(self.speed)
        if self.rect.left < 0 or self.rect.right > width:
            self.speed[0] = -self.speed[0]
        if self.rect.top < 0 or self.rect.bottom > height:
            self.speed[1] = -self.speed[1]
def animate(group):
    screen.fill([255, 255, 255])
    for ball in group:
        ball.move()
    for ball in group:
        group.remove(ball)      #從組刪除精靈
        #檢查精靈與組的碰撞
        if pygame.sprite.spritecollide(ball, group, False): 
            ball.speed[0] = -ball.speed[0]
            ball.speed[1] = -ball.speed[1]
        group.add(ball)
        screen.blit(ball.image, ball.rect)
    pygame.display.flip()
    pygame.time.delay(20)
#設置窗口大小和顏色    
size = width, height = 640, 480
screen = pygame.display.set_mode(size)
screen.fill([255, 255, 255])
img_file = "beach_ball.png"
clock = pygame.time.Clock()
group = pygame.sprite.Group()   #創(chuàng)建精靈組
#將球增加到列表
for row in range(0, 2):
    for column in range(0, 2):
        location = [column * 180 + 10, row * 180 + 10]
        speed = [choice([-4, 4]), choice([-4, 4])]     #讓每個球變得隨機性
        ball = MyClass(img_file, location, speed)
        group.add(ball)
running = True
while running:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            running = False
            frame_rate = clock.get_fps()
            print( "frame rate = ", frame_rate)   
    animate(group)   
    clock.tick(30)
pygame.quit()

5.事件處理

其實通過上面的代碼例子中，細心的人應該注意到有一個pygame.event.get()方法，它就是獲取鼠標事件，而且通過事件對象的`type`屬性可以判定事件類型，再通過`pos`屬性就可以獲得鼠標點擊的位置。

總結(jié) 

這里只是簡單的介紹pygame的使用，要想了解更多pygame知識，推薦pygame的官方網(wǎng)站，但要求要有一定的英文基礎哈哈哈哈哈~。其實我們學習這些模塊，不但要了解怎么使用他們，更重要的是要掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O計和事件驅(qū)動的思想去解決現(xiàn)實中的問題。

到此這篇關(guān)于Python圖形用戶界面與游戲開發(fā)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python圖形用戶界面與游戲開發(fā)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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