Pygame 第一個(gè)Pygame程序

Pygame 作為一個(gè)入門級(jí)的游戲開發(fā)庫(kù)，其實(shí)并不難學(xué)，只要掌握 Python 編程的相關(guān)知識(shí)就能很輕松地掌握它。

Pygame 語(yǔ)法簡(jiǎn)單、明了，秉持了 Python 語(yǔ)言一貫的風(fēng)格。同時(shí)，它作為一個(gè)游戲開發(fā)庫(kù)來(lái)說(shuō)，具有圖形編程的基本特點(diǎn)，如果您對(duì)于圖形編程從未了解過(guò)，即使您有 Python 編程基礎(chǔ)，也會(huì)略感迷茫。因此，在接下來(lái)的學(xué)習(xí)中會(huì)詳細(xì)介紹 Pygame 的常用模塊，以及圖形編程中的相關(guān)概念，幫助您快速掌握 Pygame 的使用。

下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的 Pygame 程序，如下所示：

#導(dǎo)入所需的模塊
import sys
import pygame
# 使用pygame之前必須初始化
pygame.init()
# 設(shè)置主屏窗口
screen = pygame.display.set_mode((400,400))
# 設(shè)置窗口的標(biāo)題，即游戲名稱
pygame.display.set_caption('hello world')
# 引入字體類型
f = pygame.font.Font('C:/Windows/Fonts/simhei.ttf',50)
# 生成文本信息，第一個(gè)參數(shù)文本內(nèi)容；第二個(gè)參數(shù)，字體是否平滑；
# 第三個(gè)參數(shù)，RGB模式的字體顏色；第四個(gè)參數(shù)，RGB模式字體背景顏色；
text = f.render("W3Cschool編程獅",True,(255,0,0),(0,0,0))
#獲得顯示對(duì)象的rect區(qū)域坐標(biāo)
textRect =text.get_rect()
# 設(shè)置顯示對(duì)象居中
textRect.center = (200,200)
# 將準(zhǔn)備好的文本信息，繪制到主屏幕 Screen 上。
screen.blit(text,textRect)
# 固定代碼段，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)擊"X"號(hào)退出界面的功能，幾乎所有的pygame都會(huì)使用該段代碼
while True:
    # 循環(huán)獲取事件，監(jiān)聽事件狀態(tài)
    for event in pygame.event.get():
        # 判斷用戶是否點(diǎn)了"X"關(guān)閉按鈕,并執(zhí)行if代碼段
        if event.type == pygame.QUIT:
            #卸載所有模塊
            pygame.quit()
            #終止程序，確保退出程序
            sys.exit()
    pygame.display.flip() #更新屏幕內(nèi)容

運(yùn)行結(jié)果如下所示：

圖1：第一個(gè) Pygame 程序

如果您熟悉 Python 編程的基礎(chǔ)知識(shí)，那么在注釋的幫助下，應(yīng)該能很容易地理解上述代碼。假如不能也沒(méi)有關(guān)系，因?yàn)榻酉聛?lái)，我們會(huì)對(duì)上述代碼進(jìn)行細(xì)致的分析。常言道：“授人以魚不如授人以漁”，分析代碼的邏輯，有助于我們理解和編寫 Pygame 程序，而至于代碼中涉及的模塊、方法等，會(huì)在后續(xù)內(nèi)容做詳細(xì)介紹。

初始化程序

在使用 Pygame 編寫程序前，要做的第一個(gè)步驟是“初始化程序”，代碼如下所示：

pygame.init()

這是整個(gè)程序中的第一句代碼，它的作用是自動(dòng)檢測(cè) Pygame 軟件包是否正常可用，并檢查電腦的硬件調(diào)用接口、基礎(chǔ)功能是否存在問(wèn)題，比如音頻、光驅(qū)、聲卡驅(qū)動(dòng)等設(shè)備。同時(shí)，它會(huì)完成 Pygame 中所有模塊的初始化操作，比如 display（顯示模塊）、font（字體模塊）、mixer（聲音控制模塊）、cursors（光標(biāo)控制模塊）等。

由此可見，初始化程序的重要性，因此上述代碼，在編寫程序時(shí)候千萬(wàn)不能“漏掉”。

創(chuàng)建Surface對(duì)象

想要掌握 Pygame 的編程邏輯，首先就要理解 surface 對(duì)象的概念，它是 Pygame 中最重要的組成部分。

Surface 翻譯為表面、表層、外觀，在 Pygame 中，您可以把 surface 對(duì)象理解成一張“白紙”，通過(guò)這張紙可以做許多的事情，比如在紙上添加文字、填充顏色、添加圖片以及繪制任意形狀的圖形等。既然是“紙”就有規(guī)格尺寸，Pygame 允許您創(chuàng)建任意大小的紙。

那么我們應(yīng)該如何創(chuàng)建 Surface 對(duì)象呢？Pygame 提供了多種創(chuàng)建 Surface 對(duì)象的方法，這里先介紹以下幾種方法。

上述示例，使用如下方式創(chuàng)建了一個(gè) surface 對(duì)象：

#也叫screen對(duì)象，本質(zhì)上是一個(gè)Surface，大小400*400
screen = pygame.display.set_mode((400,400)

screen 的本質(zhì)上就是一個(gè) Surface 對(duì)象，它是游戲的主窗口，也就是整個(gè)游戲中尺寸最大的“紙”，任何其他的 Surface 對(duì)象都需要附著在這張最大的“紙”上，比如創(chuàng)建一個(gè)包含文本的 Surface 對(duì)象，通過(guò)以下方法將它繪制在主屏幕上：

#創(chuàng)建一個(gè)包含文字的Surface對(duì)象
text = f.render("W3Cschool編程獅",True,(255,0,0),(0,0,0))
#通過(guò)blit方法將其繪制在主屏幕上，這里的textRect表示位置坐標(biāo)
screen.blit(text,textRect)

如果想創(chuàng)建一個(gè)包含圖像的 surface 對(duì)象可以使用如下方法：

surface_image =pygame.image.load("圖片路徑") 

事件監(jiān)聽

游戲，在我們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常接觸到，無(wú)論是手游、還是電腦端游戲，已經(jīng)成了信息社會(huì)中，不可或缺的一部分。

游戲大致來(lái)講是由動(dòng)畫和人機(jī)交互的體驗(yàn)兩部分構(gòu)成，其中動(dòng)畫則是由一系列連續(xù)靜止的圖片，經(jīng)過(guò)一定頻率的刷新構(gòu)成的，這個(gè)頻率被稱為 FPS。

如果頻率值越大則畫面越流暢；如果頻率值越小則畫面會(huì)出現(xiàn)卡頓的感，在游戲過(guò)程中一般人能接受的最低 FPS 約為 30Hz，如果想要畫面流暢則 FPS 要大于 60 Hz。FPS 越高，細(xì)節(jié)越好，體驗(yàn)也越好，但是文件容量也越高。

動(dòng)畫保證了玩家的視覺(jué)體驗(yàn)，而人機(jī)交互則是操作上的體驗(yàn)。通過(guò)移動(dòng)和點(diǎn)擊鼠標(biāo)、按下鍵盤上的技能鍵，或是滑動(dòng)手機(jī)屏幕等操作來(lái)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，這些與游戲程序交互的操作被稱為事件（Event）。

如果您接觸過(guò) JavaScript，那么您對(duì)于“事件”這一名詞，一定不會(huì)陌生。

Pygame 作為一個(gè)游戲開發(fā)庫(kù)，同樣具有設(shè)置和監(jiān)聽事件的功能。它提供了一個(gè) enevt 事件模塊，這個(gè)模塊中包含了所有常用到游戲事件。下面是退出游戲的代碼示例（其他事件類型，后續(xù)會(huì)做介紹）：

# 循環(huán)獲取事件，監(jiān)聽事件狀態(tài)，使用get()獲取事件
for event in pygame.event.get():
    # 判斷事件類型，用戶是否點(diǎn)了"X"關(guān)閉按鈕
    # pygame.QUIT 指點(diǎn)擊右上角窗口的"X"號(hào)
    if event.type == pygame.QUIT:
        #點(diǎn)擊后，卸載所有pygame模塊
        pygame.quit()

游戲循環(huán)

當(dāng)打我們游戲時(shí)可能會(huì)觸發(fā)游戲中的各種事件，比如鼠標(biāo)事件、鍵盤按鍵事件、攝像拍照事件等等，因此游戲程序需要一直循環(huán)監(jiān)聽玩家的操作，只有當(dāng)用戶點(diǎn)擊了游戲“關(guān)閉”按鈕時(shí)，監(jiān)聽才會(huì)結(jié)束。如果想要達(dá)到“循環(huán)監(jiān)聽”目的，此時(shí)就需要設(shè)置一個(gè)游戲循環(huán)（Game Loop）也稱為游戲的主循環(huán)，這樣才能保證人機(jī)交互的體驗(yàn)感。代碼示例如下：

#游戲主循環(huán)(游戲循環(huán))
while True:
    # 循環(huán)獲取事件，監(jiān)聽事件
    for event in pygame.event.get():
        # 判斷用戶是否點(diǎn)了關(guān)閉按鈕
        if event.type == pygame.QUIT:
            # 當(dāng)用戶關(guān)閉游戲窗口時(shí)執(zhí)行以下操作
            # 這里必須調(diào)用quit()方法，退出游戲
            pygame.quit()
            #終止系統(tǒng)
            sys.exit()
    #更新并繪制屏幕內(nèi)容
    pygame.display.flip() 

游戲主循環(huán)是每個(gè) Pygame 游戲程序中必不可少的一部分，它主要承擔(dān)著以下三個(gè)重要任務(wù)：

• 處理游戲事件
• 更新游戲狀態(tài)
• 把更新后的游戲狀態(tài)繪制到屏幕上

圖2：主循環(huán)示意圖

游戲畫面和游戲操作狀態(tài)會(huì)因?yàn)閯?dòng)畫效果和玩家的操作而改變，因此需要以循環(huán)的方式實(shí)時(shí)地更新主屏幕（screen）的顯示內(nèi)容。把下列代碼放入游戲主循環(huán)中即可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)更新和繪制屏幕內(nèi)容，如下所示：

#刷新界面顯示
pygame.display.flip() 

除了上述方法外，Pygame 還提供了另一個(gè)方法。如下所示：

pygame.display.update() 

這兩個(gè)方法的主要區(qū)別是：后者可以根據(jù)選定的區(qū)域來(lái)更新部分內(nèi)容，而前者則是更新整個(gè)待顯示的內(nèi)容。如果后者沒(méi)有提供區(qū)域位置參數(shù)時(shí)，其作用和 display.flip() 相同。

通過(guò)上述學(xué)習(xí)，我們對(duì) Pygame 程序有了基本的認(rèn)識(shí)。下面對(duì) Pygame 模塊中的方法、屬性做更加細(xì)致的講解。