python飞机大战 pygame游戏创建快速入门详解

2023-08-04 10:52:04 79

本文实例讲述了python飞机大战pygame游戏创建。分享给大家供大家参考，具体如下：

目标

项目准备
使用pygame创建图形窗口
理解图像并实现图像绘制
理解游戏循环和游戏时钟
理解精灵和精灵组

项目准备

新建飞机大战项目
新建一个hm_01_pygame入门.py
导入游戏素材图片

游戏的第一印象

把一些静止的图像绘制到游戏窗口中
根据用户的交互或其他情况，移动这些图像，产生动画效果
根据图像之间是否发生重叠，判断敌机是否被摧毁等其他情况

01.使用pygame创建图形窗口

小节目标

游戏的初始化和退出
理解游戏中的坐标系
创建游戏主窗口
简单的游戏循环

可以将图片素材绘制到游戏的窗口上，开发游戏之前需要先知道如何建立游戏窗口！

1.1游戏的初始化和退出

要使用pygame提供的所有功能之前，需要调用init方法
在游戏结束前需要调用一下quit方法

importpygame
pygame.init()

#游戏代码...

pygame.quit()

1.2理解游戏中的坐标系

坐标系
- 原点在左上角(0,0)
- x轴水平方向向右，逐渐增加
- y轴垂直方向向下，逐渐增加
在游戏中，所有可见的元素都是以矩形区域来描述位置的
- 要描述一个矩形区域有四个要素：(x,y)(width,height)
pygame专门提供了一个类pygame.Rect用于描述矩形区域

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

提示

pygame.Rect是一个比较特殊的类，内部只是封装了一些数字计算
不执行pygame.init()方法同样能够直接使用

案例演练

需求

定义hero_rect矩形描述英雄的位置和大小
输出英雄的坐标原点（x和y）
输出英雄的尺寸（宽度和高度）

hero_rect=pygame.Rect(100,500,120,126)

print("坐标原点%d%d"%(hero_rect.x,hero_rect.y))
print("英雄大小%d%d"%(hero_rect.width,hero_rect.height))
#size属性会返回矩形区域的(宽,高)元组
print("英雄大小%d%d"%hero_rect.size)

1.3创建游戏主窗口

pygame专门提供了一个模块pygame.display用于创建、管理游戏窗口

set_mode方法

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

作用——创建游戏显示窗口
参数
- resolution指定屏幕的宽和高，默认创建的窗口大小和屏幕大小一致
- flags参数指定屏幕的附加选项，例如是否全屏等等，默认不需要传递
- depth参数表示颜色的位数，默认自动匹配
返回值
- 暂时可以理解为游戏的屏幕，游戏的元素都需要被绘制到游戏的屏幕上
注意：必须使用变量记录set_mode方法的返回结果！因为：后续所有的图像绘制都基于这个返回结果

#创建游戏主窗口
screen=pygame.display.set_mode((480,700))

1.4简单的游戏循环

为了做到游戏程序启动后，不会立即退出，通常会在游戏程序中增加一个游戏循环
所谓游戏循环就是一个无限循环
在创建游戏窗口代码下方，增加一个无限循环
- 注意：游戏窗口不需要重复创建

#创建游戏主窗口
screen=pygame.display.set_mode((480,700))

#游戏循环
whileTrue:
pass

02.理解图像并实现图像绘制

在游戏中，能够看到的游戏元素大多都是图像
- 图像文件初始是保存在磁盘上的，如果需要使用，第一步就需要被加载到内存
要在屏幕上看到某一个图像的内容，需要按照三个步骤：
1. 使用pygame.image.load()加载图像的数据
2. 使用游戏屏幕对象，调用blit方法将图像绘制到指定位置
3. 调用pygame.display.update()方法更新整个屏幕的显示
  
  提示：要想在屏幕上看到绘制的结果，就一定要调用pygame.display.update()方法

代码演练I——绘制背景图像

需求

加载background.png创建背景
将背景绘制在屏幕的(0,0)位置
调用屏幕更新显示背景图像

#绘制背景图像
#1>加载图像
bg=pygame.image.load("./images/background.png")

#2>绘制在屏幕
screen.blit(bg,(0,0))

#3>更新显示
pygame.display.update()

代码演练II——绘制英雄图像

需求

加载me1.png创建英雄飞机
将英雄飞机绘制在屏幕的(200,500)位置
调用屏幕更新显示飞机图像

#1>加载图像
hero=pygame.image.load("./images/me1.png")

#2>绘制在屏幕
screen.blit(hero,(200,500))

#3>更新显示
pygame.display.update()

透明图像

png格式的图像是支持透明的
在绘制图像时，透明区域不会显示任何内容
但是如果下方已经有内容，会透过透明区域显示出来

理解update()方法的作用

可以在screen对象完成所有blit方法之后，统一调用一次display.update方法，同样可以在屏幕上看到最终的绘制结果

使用display.set_mode()创建的screen对象是一个内存中的屏幕数据对象
- 可以理解成是油画的画布
screen.blit方法可以在画布上绘制很多图像
- 例如：英雄、敌机、子弹…
- 这些图像有可能会彼此重叠或者覆盖
display.update()会将画布的最终结果绘制在屏幕上，这样可以提高屏幕绘制效率，增加游戏的流畅度

案例调整

#绘制背景图像
#1>加载图像
bg=pygame.image.load("./images/background.png")

#2>绘制在屏幕
screen.blit(bg,(0,0))

#绘制英雄图像
#1>加载图像
hero=pygame.image.load("./images/me1.png")

#2>绘制在屏幕
screen.blit(hero,(200,500))

#3>更新显示-update方法会把之前所有绘制的结果，一次性更新到屏幕窗口上
pygame.display.update()

03.理解游戏循环和游戏时钟

现在英雄飞机已经被绘制到屏幕上了，怎么能够让飞机移动呢？

3.1游戏中的动画实现原理

跟电影的原理类似，游戏中的动画效果，本质上是快速的在屏幕上绘制图像

电影是将多张静止的电影胶片连续、快速的播放，产生连贯的视觉效果！
一般在电脑上每秒绘制60次，就能够达到非常连续高品质的动画效果
- 每次绘制的结果被称为帧Frame

3.2游戏循环

游戏的两个组成部分

游戏循环的开始就意味着游戏的正式开始

游戏循环的作用

保证游戏不会直接退出
变化图像位置——动画效果
- 每隔1/60秒移动一下所有图像的位置
- 调用pygame.display.update()更新屏幕显示
检测用户交互——按键、鼠标等…

3.3游戏时钟

pygame专门提供了一个类pygame.time.Clock可以非常方便的设置屏幕绘制速度——刷新帧率
要使用时钟对象需要两步：
- 1）在游戏初始化创建一个时钟对象
- 2）在游戏循环中让时钟对象调用tick(帧率)方法
tick方法会根据上次被调用的时间，自动设置游戏循环中的延时

#3.创建游戏时钟对象
clock=pygame.time.Clock()
i=0

#游戏循环
whileTrue:

#设置屏幕刷新帧率
clock.tick(60)

print(i)
i+=1

3.4英雄的简单动画实现

需求

在游戏初始化定义一个pygame.Rect的变量记录英雄的初始位置
在游戏循环中每次让英雄的y-1——向上移动
y<=0将英雄移动到屏幕的底部

提示：

每一次调用update()方法之前，需要把所有的游戏图像都重新绘制一遍
而且应该最先重新绘制背景图像

#4.定义英雄的初始位置
hero_rect=pygame.Rect(150,500,102,126)

whileTrue:

#可以指定循环体内部的代码执行的频率
clock.tick(60)

#更新英雄位置
hero_rect.y-=1

#如果移出屏幕，则将英雄的顶部移动到屏幕底部
ifhero_rect.y<=0:
hero_rect.y=700

#绘制背景图片
screen.blit(bg,(0,0))
#绘制英雄图像
screen.blit(hero,hero_rect)

#更新显示
pygame.display.update()

作业

英雄向上飞行，当英雄完全从上方飞出屏幕后
将飞机移动到屏幕的底部

ifhero_rect.y+hero_rect.height<=0:
hero_rect.y=700

提示

Rect的属性bottom=y+height

ifhero_rect.bottom<=0:
hero_rect.y=700

3.5在游戏循环中监听事件

事件event

就是游戏启动后，用户针对游戏所做的操作
例如：点击关闭按钮，点击鼠标，按下键盘…

监听

在游戏循环中，判断用户具体的操作

只有捕获到用户具体的操作，才能有针对性的做出响应

代码实现

pygame中通过pygame.event.get()可以获得用户当前所做动作的事件列表
- 用户可以同一时间做很多事情
提示：这段代码非常的固定，几乎所有的pygame游戏都大同小异！

#游戏循环
whileTrue:

#设置屏幕刷新帧率
clock.tick(60)

#事件监听
foreventinpygame.event.get():

#判断用户是否点击了关闭按钮
ifevent.type==pygame.QUIT:
print("退出游戏...")

pygame.quit()

#直接退出系统
exit()

04.理解精灵和精灵组

4.1精灵和精灵组

在刚刚完成的案例中，图像加载、位置变化、绘制图像都需要程序员编写代码分别处理
为了简化开发步骤，pygame提供了两个类
- pygame.sprite.Sprite——存储图像数据image和位置rect的对象
- pygame.sprite.Group
  
  精灵
在游戏开发中，通常把显示图像的对象叫做精灵Sprite
精灵需要有两个重要的属性
- image要显示的图像
- rect图像要显示在屏幕的位置
默认的update()方法什么事情也没做
- 子类可以重写此方法，在每次刷新屏幕时，更新精灵位置
注意：pygame.sprite.Sprite并没有提供image和rect两个属性
- 需要程序员从pygame.sprite.Sprite派生子类
- 并在子类的初始化方法中，设置image和rect属性

精灵组

一个精灵组可以包含多个精灵对象
调用精灵组对象的update()方法
- 可以自动调用组内每一个精灵的update()方法
调用精灵组对象的draw(屏幕对象)方法
- 可以将组内每一个精灵的image绘制在rect位置

Group(*sprites)->Group

注意：仍然需要调用pygame.display.update()才能在屏幕看到最终结果

4.2派生精灵子类

新建plane_sprites.py文件
定义GameSprite继承自pygame.sprite.Sprite

注意

如果一个类的父类不是object
在重写初始化方法时，一定要先super()一下父类的init方法
保证父类中实现的init代码能够被正常执行

属性
image精灵图像，使用image_name加载
rect精灵大小，默认使用图像大小
speed精灵移动速度，默认为1

方法

update每次更新屏幕时在游戏循环内调用
- 让精灵的self.rect.y+=self.speed

提示

image的get_rect()方法，可以返回pygame.Rect(0,0,图像宽,图像高)的对象

importpygame


classGameSprite(pygame.sprite.Sprite):
"""游戏精灵基类"""

def__init__(self,image_name,speed=1):

#调用父类的初始化方法
super().__init__()

#加载图像
self.image=pygame.image.load(image_name)
#设置尺寸
self.rect=self.image.get_rect()
#记录速度
self.speed=speed

defupdate(self,*args):

#默认在垂直方向移动
self.rect.y+=self.speed

4.3使用游戏精灵和精灵组创建敌机

需求

使用刚刚派生的游戏精灵和精灵组创建敌机并且实现敌机动画

步骤

使用from导入plane_sprites模块
- from导入的模块可以直接使用
- import导入的模块需要通过模块名.来使用
在游戏初始化创建精灵对象和精灵组对象
在游戏循环中让精灵组分别调用update()和draw(screen)方法

职责

精灵
- 封装图像image、位置rect和速度speed
- 提供update()方法，根据游戏需求，更新位置rect
精灵组
- 包含多个精灵对象
- update方法，让精灵组中的所有精灵调用update方法更新位置
- draw(screen)方法，在screen上绘制精灵组中的所有精灵

实现步骤

1. 导入plane_sprites模块

fromplane_spritesimport*

修改初始化部分代码

#创建敌机精灵和精灵组
enemy1=GameSprite("./images/enemy1.png")
enemy2=GameSprite("./images/enemy1.png",2)
enemy2.rect.x=200
enemy_group=pygame.sprite.Group(enemy1,enemy2)

修改游戏循环部分代码

#让敌机组调用update和draw方法
enemy_group.update()
enemy_group.draw(screen)

#更新屏幕显示
pygame.display.update()

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希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。

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