Python圖形用戶界面與游戲開發(fā)實(shí)例詳解
前言
對于使用過計(jì)算機(jī)的人，應(yīng)該對圖形用戶界面（GUI）應(yīng)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(rèn)的模塊，沒有功能特別強(qiáng)大的GUI控件，所以真的要在python中進(jìn)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(gè)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(jìn)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(biāo)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(dǎo)入tkinter模塊中我們需要的東西
創(chuàng)建一個(gè)頂層窗口對象并用它來承載整個(gè)GUI應(yīng)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(jìn)入主事件循環(huán)(main loop)
基于wxPython模塊的GUI
wxPython是一個(gè)Python包裝wxWidgets（c++編寫）的一個(gè)流行的跨平臺的GUI工具包，可以作為Python的一個(gè)擴(kuò)展模塊。wxObject類是wxPython API的核心模塊，它是所有類的基礎(chǔ)類，包括所有GUI應(yīng)用程序使用的部件。如wx.Button,wx.StaicText等。
Pygame游戲開發(fā)
Pygame是一個(gè)開源的Python模塊，專門用于多媒體應(yīng)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(dǎo)入Pygame模塊
先初始化
構(gòu)建一個(gè)窗口
設(shè)置標(biāo)題
讓其保持運(yùn)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(gè)，而是“屏幕坐標(biāo)系”。什么是屏幕坐標(biāo)系，它就是指將屏幕左上角設(shè)置為坐標(biāo)原點(diǎn)‘(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(shè)置尺寸的時(shí)候，我們默認(rèn)的單位都是像素（像素概念）。說了那么多我們舉個(gè)例子更實(shí)際一些：
import pygame # 導(dǎo)入pygame模塊
def main():
# 初始化pygame模塊
pygame.init()
# 初始化顯示窗口并設(shè)置窗口尺寸
screen = pygame.display.set_mode((888, 666))
# 設(shè)置當(dāng)前窗口的標(biāo)題
pygame.display.set_caption('888666')
# 設(shè)置窗口背景色
screen.fill((200, 102, 22))
# 繪制一個(gè)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(dāng)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(gè)事件循環(huán)處理發(fā)生的事件
while running:
# 從消息隊(duì)列中獲取事件并對事件進(jìn)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(shè)置游戲標(biāo)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(gè)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(shí)就是把不連續(xù)的圖片連續(xù)的播放，只要每秒鐘達(dá)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(shè)置游戲標(biāo)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(gè)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(jī)、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(gè)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(gè)子類，從而達(dá)到處理精靈的目的。當(dāng)我們需要管理大量的精靈時(shí)，操作它們將變得復(fù)雜，此時(shí)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(gè)精靈
此同時(shí)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(gè)精靈之間的矩形檢測，即矩形區(qū)域是否有交匯，返回一個(gè)布爾值 |
| pygame.sprite.collide_circle() | 兩個(gè)精靈之間的圓形檢測，即圓形區(qū)域是否有交匯，返回一個(gè)布爾值 |
| pygame.sprite.collide_mask() | 兩個(gè)精靈之間的像素蒙版檢測，更為精準(zhǔn)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(gè)組內(nèi)的所有精靈會逐一地對另外一個(gè)單個(gè)精靈進(jìn)行碰撞檢測，返回值是一個(gè)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(dāng)發(fā)生碰撞時(shí)，返回組內(nèi)的一個(gè)精靈，無碰撞發(fā)生時(shí)，返回 None |
| pygame.sprite.groupcollide() | 檢測在兩個(gè)組之間發(fā)生碰撞的所有精靈，它返回值是一個(gè)字典，將第一組中發(fā)生碰撞的精靈作為鍵，第二個(gè)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(gè)例子來得更直觀一點(diǎn)：
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(shè)置球的初始位置
self.speed = speed #創(chuàng)建一個(gè)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(shè)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(gè)球變得隨機(jī)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(shí)通過上面的代碼例子中，細(xì)心的人應(yīng)該注意到有一個(gè)pygame.event.get()方法，它就是獲取鼠標(biāo)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(biāo)點(diǎn)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(chǔ)哈哈哈哈哈~。其實(shí)我們學(xué)習(xí)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(shè)計(jì)和事件驅(qū)動的思想去解決現(xiàn)實(shí)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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