本文例項講述了python飛機大戰 pygame遊戲建立。分享給大家供大家參考，具體如下：

目標

1. 專案準備
2. 使用 pygame 建立圖形視窗
3. 理解 影象 並實現影象繪製
4. 理解 遊戲迴圈 和 遊戲時鐘
5. 理解 精靈 和 精靈組

專案準備

1. 新建 飛機大戰 專案
2. 新建一個 hm_01_pygame入門.py
3. 匯入 遊戲素材圖片

遊戲的第一印象

• 把一些 靜止的影象 繪製到 遊戲視窗 中
• 根據 使用者的互動 或其他情況，移動 這些影象，產生動畫效果
• 根據 影象之間 是否發生重疊，判斷 敵機是否被摧毀 等其他情況

01. 使用 pygame 建立圖形視窗

小節目標

1. 遊戲的初始化和退出
2. 理解遊戲中的座標系
3. 建立遊戲主視窗
4. 簡單的遊戲迴圈

可以將圖片素材 繪製 到 遊戲的視窗 上，開發遊戲之前需要先知道 如何建立遊戲視窗！

1.1 遊戲的初始化和退出

• 要使用 pygame 提供的所有功能之前，需要呼叫 init 方法
• 在遊戲結束前需要呼叫一下 quit 方法
  
  

import pygame
pygame.init()

# 遊戲程式碼...

pygame.quit()

1.2 理解遊戲中的座標系

• 座標系
  • 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
    
    
• 在遊戲中，所有可見的元素 都是以 矩形區域 來描述位置的
  • 要描述一個矩形區域有四個要素：(x,y) (width,height)
• pygame 專門提供了一個類 pygame.Rect 用於描述 矩形區域

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

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

1.3 建立遊戲主視窗

• pygame 專門提供了一個 模組 pygame.display 用於建立、管理 遊戲視窗
  
  set_mode 方法

set_mode(resolution=(0,0),flags=0,depth=0) -> Surface

• 作用 —— 建立遊戲顯示視窗
• 引數
  • resolution 指定螢幕的 寬 和 高，預設建立的視窗大小和螢幕大小一致
  • flags 引數指定螢幕的附加選項，例如是否全屏等等，預設不需要傳遞
  • depth 引數表示顏色的位數，預設自動匹配
• 返回值
  • 暫時 可以理解為 遊戲的螢幕，遊戲的元素 都需要被繪製到 遊戲的螢幕 上
• 注意：必須使用變數記錄 set_mode 方法的返回結果！因為：後續所有的影象繪製都基於這個返回結果

# 建立遊戲主視窗
screen = pygame.display.set_mode((480,700))

1.4 簡單的遊戲迴圈

• 為了做到遊戲程式啟動後，不會立即退出，通常會在遊戲程式中增加一個 遊戲迴圈
• 所謂 遊戲迴圈 就是一個 無限迴圈
• 在 建立遊戲視窗 程式碼下方，增加一個無限迴圈
  • 注意：遊戲視窗不需要重複建立

# 建立遊戲主視窗
screen = pygame.display.set_mode((480,700))

# 遊戲迴圈
while True:
  pass

02. 理解 影象 並實現影象繪製

• 在遊戲中，能夠看到的 遊戲元素 大多都是 影象
  • 影象檔案 初始是儲存在磁碟上的，如果需要使用，第一步 就需要 被載入到記憶體
• 要在螢幕上 看到某一個影象的內容，需要按照三個步驟：
  1. 使用 pygame.image.load() 載入影象的資料
  2. 使用 遊戲螢幕 物件，呼叫 blit 方法 將影象繪製到指定位置
  3. 呼叫 pygame.display.update() 方法更新整個螢幕的顯示
     
     提示：要想在螢幕上看到繪製的結果，就一定要呼叫 pygame.display.update() 方法

程式碼演練 I —— 繪製背景影象

需求

1. 載入 background.png 建立背景
2. 將 背景 繪製在螢幕的 (0,0) 位置
3. 呼叫螢幕更新顯示背景影象

# 繪製背景影象
# 1> 載入影象
bg = pygame.image.load("./images/background.png")

# 2> 繪製在螢幕
screen.blit(bg,(0,0))

# 3> 更新顯示
pygame.display.update()

程式碼演練 II —— 繪製英雄影象

需求

1. 載入 me1.png 建立英雄飛機
2. 將 英雄飛機 繪製在螢幕的 (200,500) 位置
3. 呼叫螢幕更新顯示飛機影象

# 1> 載入影象
hero = pygame.image.load("./images/me1.png")

# 2> 繪製在螢幕
screen.blit(hero,(200,500))

# 3> 更新顯示
pygame.display.update()

透明影象

• png 格式的影象是支援 透明 的
• 在繪製圖像時，透明區域 不會顯示任何內容
• 但是如果下方已經有內容，會 透過 透明區域 顯示出來

理解 update() 方法的作用

可以在 screen 物件完成 所有 blit 方法之後，統一呼叫一次 display.update 方法，同樣可以在螢幕上 看到最終的繪製結果

• 使用 display.set_mode() 建立的 screen 物件 是一個 記憶體中的螢幕資料物件
  • 可以理解成是 油畫 的 畫布
• screen.blit 方法可以在 畫布 上繪製很多 影象
  • 例如：英雄、敵機、子彈…
  • 這些影象 有可能 會彼此 重疊或者覆蓋
• display.update() 會將 畫布 的 最終結果 繪製在螢幕上，這樣可以 提高螢幕繪製效率，增加遊戲的流暢度

案例調整

# 繪製背景影象
# 1> 載入影象
bg = pygame.image.load("./images/background.png")

# 2> 繪製在螢幕
screen.blit(bg,0))

# 繪製英雄影象
# 1> 載入影象
hero = pygame.image.load("./images/me1.png")

# 2> 繪製在螢幕
screen.blit(hero,500))

# 3> 更新顯示 - update 方法會把之前所有繪製的結果，一次性更新到螢幕視窗上
pygame.display.update()

03. 理解 遊戲迴圈 和 遊戲時鐘

現在 英雄飛機 已經被繪製到螢幕上了，怎麼能夠讓飛機移動呢 ？

3.1 遊戲中的動畫實現原理

跟 電影 的原理類似，遊戲中的動畫效果，本質上是 快速 的在螢幕上繪製 影象

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

3.2 遊戲迴圈

遊戲的兩個組成部分

遊戲迴圈的開始 就意味著 遊戲的正式開始

遊戲迴圈的作用

1. 保證遊戲 不會直接退出
2. 變化影象位置 —— 動畫效果
   • 每隔 1 / 60 秒 移動一下所有影象的位置
   • 呼叫 pygame.display.update() 更新螢幕顯示
3. 檢測使用者互動 —— 按鍵、滑鼠等…

3.3 遊戲時鐘

• pygame 專門提供了一個類 pygame.time.Clock 可以非常方便的設定螢幕繪製速度 —— 重新整理幀率
• 要使用 時鐘物件 需要兩步：
  • 1）在 遊戲初始化 建立一個 時鐘物件
  • 2）在 遊戲迴圈 中讓時鐘物件呼叫 tick(幀率) 方法
• tick 方法會根據 上次被呼叫的時間，自動設定 遊戲迴圈 中的延時

# 3. 建立遊戲時鐘物件
clock = pygame.time.Clock()
i = 0

# 遊戲迴圈
while True:

  # 設定螢幕重新整理幀率
  clock.tick(60)

  print(i)
  i += 1

3.4 英雄的簡單動畫實現

需求

1. 在 遊戲初始化 定義一個 pygame.Rect 的變數記錄英雄的初始位置
2. 在 遊戲迴圈 中每次讓 英雄 的 y - 1 —— 向上移動
3. y <= 0 將英雄移動到螢幕的底部

提示：

• 每一次呼叫 update() 方法之前，需要把 所有的遊戲影象都重新繪製一遍
• 而且應該 最先 重新繪製 背景影象

# 4. 定義英雄的初始位置
hero_rect = pygame.Rect(150,102,126)

while True:

  # 可以指定迴圈體內部的程式碼執行的頻率
  clock.tick(60)

  # 更新英雄位置
  hero_rect.y -= 1

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

  # 繪製背景圖片
  screen.blit(bg,0))
  # 繪製英雄影象
  screen.blit(hero,hero_rect)

  # 更新顯示
  pygame.display.update()

作業

1. 英雄向上飛行，當 英雄完全從上方飛出屏幕後
2. 將飛機移動到螢幕的底部

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 在遊戲迴圈中 監聽 事件

事件 event

• 就是遊戲啟動後，使用者針對遊戲所做的操作
• 例如：點選關閉按鈕，點選滑鼠，按下鍵盤…

監聽

• 在 遊戲迴圈 中，判斷使用者 具體的操作

只有 捕獲 到使用者具體的操作，才能有針對性的做出響應

程式碼實現

• pygame 中通過 pygame.event.get() 可以獲得 使用者當前所做動作 的 事件列表
  • 使用者可以同一時間做很多事情
• 提示：這段程式碼非常的固定，幾乎所有的 pygame 遊戲都 大同小異！

# 遊戲迴圈
while True:

  # 設定螢幕重新整理幀率
  clock.tick(60)

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

    # 判斷使用者是否點選了關閉按鈕
    if event.type == pygame.QUIT:
      print("退出遊戲...")

      pygame.quit()

      # 直接退出系統
      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，影象載入、位置變化、繪製圖像 都需要程式設計師編寫程式碼分別處理

• 為了簡化開發步驟，pygame 提供了兩個類

  • pygame.sprite.Sprite —— 儲存 影象資料 image 和 位置 rect 的 物件
  • pygame.sprite.Group
    
    精靈

• 在遊戲開發中，通常把 顯示影象的物件 叫做精靈 Sprite

• 精靈 需要 有 兩個重要的屬性

  • image 要顯示的影象
  • rect 影象要顯示在螢幕的位置

• 預設的 update() 方法什麼事情也沒做

  • 子類可以重寫此方法，在每次重新整理螢幕時，更新精靈位置

• 注意：pygame.sprite.Sprite 並沒有提供 image 和 rect 兩個屬性

  • 需要程式設計師從 pygame.sprite.Sprite 派生子類
  • 並在 子類 的 初始化方法 中，設定 image 和 rect 屬性

精靈組

• 一個 精靈組 可以包含多個 精靈 物件
• 呼叫 精靈組 物件的 update() 方法
  • 可以 自動 呼叫 組內每一個精靈 的 update() 方法
• 呼叫 精靈組 物件的 draw(螢幕物件) 方法
  • 可以將 組內每一個精靈 的 image 繪製在 rect 位置

Group(*sprites) -> Group

注意：仍然需要呼叫 pygame.display.update() 才能在螢幕看到最終結果

4.2 派生精靈子類

1. 新建 plane_sprites.py 檔案
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 程式碼能夠被正常執行
  
  屬性

• image 精靈影象，使用 image_name 載入

• rect 精靈大小，預設使用影象大小

• speed 精靈移動速度，預設為 1

方法

• update 每次更新螢幕時在遊戲迴圈內呼叫
  • 讓精靈的 self.rect.y += self.speed

提示

• image 的 get_rect() 方法，可以返回 pygame.Rect(0,影象寬,影象高) 的物件

import pygame


class GameSprite(pygame.sprite.Sprite):
  """遊戲精靈基類"""
  
  def __init__(self,image_name,speed=1):
    
    # 呼叫父類的初始化方法
    super().__init__()
    
    # 載入影象
    self.image = pygame.image.load(image_name)
    # 設定尺寸
    self.rect = self.image.get_rect()
    # 記錄速度
    self.speed = speed

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

4.3 使用 遊戲精靈 和 精靈組 建立敵機

需求

• 使用剛剛派生的 遊戲精靈 和 精靈組 建立 敵機 並且實現敵機動畫

步驟

1. 使用 from 匯入 plane_sprites 模組
   • from 匯入的模組可以 直接使用
   • import 匯入的模組需要通過 模組名. 來使用
2. 在 遊戲初始化 建立 精靈物件 和 精靈組物件
3. 在 遊戲迴圈中 讓 精靈組 分別呼叫 update() 和 draw(screen) 方法

職責

• 精靈
  • 封裝 影象 image、位置 rect 和 速度 speed
  • 提供 update() 方法，根據遊戲需求，更新位置 rect
• 精靈組
  • 包含 多個 精靈物件
  • update 方法，讓精靈組中的所有精靈呼叫 update 方法更新位置
  • draw(screen) 方法，在 screen 上繪製精靈組中的所有精靈

實現步驟

• 1. 匯入 plane_sprites 模組

from plane_sprites import *

2. 修改初始化部分程式碼

# 建立敵機精靈和精靈組
enemy1 = GameSprite("./images/enemy1.png")
enemy2 = GameSprite("./images/enemy1.png",2)
enemy2.rect.x = 200
enemy_group = pygame.sprite.Group(enemy1,enemy2)

3. 修改遊戲迴圈部分程式碼

# 讓敵機組呼叫 update 和 draw 方法
enemy_group.update()
enemy_group.draw(screen)

# 更新螢幕顯示
pygame.display.update()

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希望本文所述對大家Python程式設計有所幫助。