Python:飞机大战游戏2:pygame 快速入门

简介: Python:飞机大战游戏2:pygame 快速入门

总体目录


  • 1.1、项目准备
  • 1.2、使用 pygame 创建图形窗口
  • 1.3、理解 图像  并实现图像绘制
  • 1.4、理解 游戏循环游戏时钟
  • 1.5、理解 精灵精灵组


一、项目准备



  • 1.1、新建 飞机大战 项目
  • 1.2、新建一个 JK_01_pygame入门.py 的模块
  • 1.3、导入 游戏素材图片


image.png


  • 1.4、游戏的本质
  • 把一些 静止的图像 绘制到 游戏窗口
  • 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


二、使用 pygame 创建图形窗口



  • 2.1、总体内容
  • (1)、游戏的初始化和退出
  • (2)、理解游戏中的坐标系
  • (3)、创建游戏主窗口
  • (4)、简单的游戏循环

可以将图片素材 绘制游戏的窗口 上,开发游戏之前需要先知道 如何建立游戏窗口

  • 2.2、游戏的初始化和退出
  • 先导入pygame :import pygame
  • 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


方法 说明
pygame.init() 导入初始化所有 pygame 模块,使用其他模块之前,必须先调用 init 方法
pygame.quit() 卸载所有 pygame 模块,在游戏结束之前调用!


image.png


2.3、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 ,逐渐增大
  • x、y轴 垂直方向 ,逐渐增大


image.png


  • 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
    语法:Rect(x,y,width,height) -> rect,使用如下


import pygame
hero_rect =  pygame.Rect(200,300,50,50)
print("%d %d"%hero_rect.size)
print(hero_rect)



image.png

  • 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


  • 2.4、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


方法 说明
pygame.display.set_mode() 初始化游戏显示窗口
pygame.display.update() 刷新屏幕内容显示,稍后使用
  • 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 ,默认创建的窗口大小和屏幕大小一致(是一个宽高的元组)
  • flag 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
  • 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需要基于这个返回结果


# 创建游戏主窗口(宽高设置为480*700)
# screen = pygame.display.set_mode((480,700))
  • 2.5、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
  • 所谓的 游戏循环 就是一个 无限循环
  • 创建游戏窗口 代码下方,增加一个无限循环
  • 提示:游戏的窗口不需要重复创建


# 创建游戏主窗口 宽度:480 高度:700
screen = pygame.display.set_mode((480,700))
# 游戏循环
while True:
       pass


三、理解 图像 并实现图像绘制



  • 3.1、在游戏中,能够看到的 游戏元素 大多数是 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
  • 3.2、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('图片路径') 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:想要在屏幕上看到绘制的结果,就一定要调用 pygame.display.update() 方法


import pygame
# 1、初始化游戏模块
pygame.init()
# 2、创建游戏窗口 宽度:480 高度:700
screen = pygame.display.set_mode((480,700))
# 绘制背景图像
# 2.1、加载图像数据(.代表当前目录)
bg = pygame.image.load("./images/background.png")
# 2.2、blit 绘制图像到屏幕
screen.blit(bg,(0, 0))
# 2.3、update 更新屏幕显示
pygame.display.update()
while True:
         pass
# 3、退出游戏,卸载加载的所有模块,
pygame.quit()


  • 3.3、理解 update() 方法的作用


可以在 screen 对象完成 所有bilt 方法之后,统一调用一次display.update 方法,同样可以在屏幕上 看到最终绘制的结果

  • 使用 display.set_mode() 创建的 screen 对象 是一个 内存中的屏幕数据对象(可以理解为 油画的画布
  • screen.blit 方法可以在 画布 上绘制很多 图形
  • 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


四、理解 游戏循环 和 游戏时钟



  • 4.1、游戏中的动画实现原理
  • 电影 的实现原理类似,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
  • 4.2、游戏循环 (意味着游戏的正式开始)


游戏的两个组成部分:游戏初始化游戏循环


image.png

  • 游戏循环 的作用
  • (1)、保证游戏 不会直接退出
  • (2)、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
  • (3)、检测用户交互 -- 按键、鼠标等


  • 4.3、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 上次调用的时间,自动设置 游戏循环 中的延时


# 设置时钟对象
clock = pygame.time.Clock()
# 游戏循环意味着游戏的开始
while True:
     # 可以指定循环体内部代码执行的帧率
     clock.tick(60)
     pass
  • 4.4、英雄的简单动画实现需求:
  • (1)、在 游戏初始化 定义一个 pygame.Rect 的变量记录英雄的初始位置
  • (2)、在 游戏循环 中每次让 英雄的 y 减 1 向上移动
  • (3)、 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


import pygame
# 1、初始化游戏,加载所有的模块
pygame.init()
# 2、创建游戏窗口 宽度:480 高度:700
screen = pygame.display.set_mode((480, 700))
# 绘制背景图像
# 2.1、加载图像数据
bg = pygame.image.load("./images/background.png")
# 2.2、blit 绘制图像
screen.blit(bg, (0, 0))
# 加载英雄图像数据
hero = pygame.image.load("./images/me1.png")
 # blit 绘制英雄图像
screen.blit(hero, (150,500))
# 2.3、update 更新屏幕显示
pygame.display.update()
# 定义 英雄的初始位置
hero_rect = pygame.Rect(150,500,102,126)
# 2.4、设置时钟对象
clock = pygame.time.Clock()
# 游戏循环意味着游戏的正式开始
while True:
      # 可以指定循环体内部的代码执行的频率
      clock.tick(60)
      # 修改飞机的位置
      hero_rect.y -= 1
      # 调用blit方法绘制图像
      screen.blit(bg,(0,0))
      screen.blit(hero,hero_rect) 
      # 调用 update() 方法更新显示
      pygame.display.update()
# 3、退出游戏,卸载加载的所有模块,
pygame.quit()


  • 4.5、在游戏循环中 监听 事件
  • 事件 event
  • 就是游戏启动后,用户针对游戏所坐的操作
  • 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相应

  • 代码实现:
  • pygame 中通过 pygame.event.get() 可以获得 用户当前所做动作事件列表 (用户在同一事件做很多的事情)
  • 提示:这段代码非常的固定,很多 pygame 游戏都 大同小异


image.png

# 游戏循环
while True:
      # 设置屏幕刷新的帧率
      clock.tick(60)
      # 事件的监听(捕获事件)
      for event in pygame.event.get():
            #  判断用户是否点击了关闭按钮
            if event.type == pygame.QUIT:
                 print("退出游戏")
                 # 卸载所有的模块
                 pygame.quit()
                 # 直接退出系统(终止当前正在执行的程序)
                 exit()


五、 精灵 和 精灵组



  • 5.1、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
  • 为了简化开发的步骤,pygame 提供了两个类
  • pygame.sprite.Spring -- 存储 图像数据 image位置 rect  的 对象
  • pygame.sprite.Group


image.png

提示:有了精灵 和 精灵组,仍然要调用 pygame.display.update() 才能在屏幕看到最终的结果


  • 5.2、派生精灵子类
  • (1)、新建 plan_sprites.py 文件
  • (2)、定义 GameSprite 继承于 pygame.sprite.Sprite
  • 注意:
  • 如果一个类的 父类 不是 object,在重写 初始化方法 的时候,一定要先 super() 一下父类的 __init__方法
  • 在保证父类中实现的__init__ 代码能够正常执行


image.png


  • 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



import pygame
class GameSprites(pygame.sprite.Sprite):
         """飞机大战游戏精灵"""
def __init__(self,image_name,speed=1):
        # 调用父类的初始化方法
        super().__init__()
        # 定义对象的属性
        self.image = pygame.image.load(image_name)
        self.rect = self.image.get_rect()
        self.speed = speed
def update(self):
        # 在屏幕的垂直方向移动
        self.rect.y = self.speed


  • 5.3、使用 游戏精灵 和 精灵组 创建敌机
  • 需求:使用刚刚派生的 游戏精灵精灵组 创建敌机并且实现敌机动画
  • 步骤:
  • (1)、使用 from 导入 plan_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
  • (2)、在 游戏初始化 创建 精灵对象精灵组对象
  • (3)、在 游戏循环中精灵组 分别调用 update()draw(screen) 方法
  • 职责:
  • 精灵:
  • 封装 图像 image、位置 rect 和 速度 speed
  • 提供 upate() 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,然精灵组中的所有精灵调用 update 方法更新位置
  • draw(screen) 方法,在 screen 上绘制精灵组中所有精灵
  • 代码:


# 创建敌机的精灵对象
enemy1 = GameSprite("./images/enemy1.png")
enemy2 = GameSprite("./images/enemy1.png")
# 创建敌机的精灵组
enemy_group = pygame.sprite.Group(enemy1, enemy2)
# 让精灵组调用两个方法
# update - 让组中的所有精灵更新位置
enemy_group.update()
# draw - 在screen上绘制所有的精灵
enemy_group.draw(screen)
  • 5.4、到目前位置所有的代码
  • plan_main.py 文件


import pygame
from plan_sprites import *
# 1、初始化游戏,加载所有的模块
pygame.init()
# 2、创建游戏窗口 宽度:480 高度:700
screen = pygame.display.set_mode((480, 700))
# 绘制背景图像
# 2.1、加载图像数据
bg = pygame.image.load("./images/background.png")
# 2.2、blit 绘制图像
screen.blit(bg, (0, 0))
# 加载英雄图像数据
hero = pygame.image.load("./images/me1.png")
# blit 绘制英雄图像
screen.blit(hero, (150,500))
# 2.3、update 更新屏幕显示
pygame.display.update()
# 定义 英雄的初始位置
hero_rect = pygame.Rect(150,500,102,126)
# 2.4、设置时钟对象
clock = pygame.time.Clock()
# 创建敌机的精灵对象
enemy1 = GameSprites("./images/enemy1.png")
enemy2 = GameSprites("./images/enemy1.png",2)
# 创建敌机的精灵组
enemy_group = pygame.sprite.Group(enemy1, enemy2)
while True:
       # 可以指定循环体内部的代码执行的频率
       clock.tick(60)
      # 事件的监听
      for event in pygame.event.get():
           #  判断用户是否点击了关闭按钮
           if event.type == pygame.QUIT:
                    print("退出游戏")
                    # 卸载所有的模块
                    pygame.quit()
                    # 直接退出系统
                    exit()
      # 判断飞机的位置
      if hero_rect.y <= 0:
            hero_rect.y = 700
      # 修改飞机的位置
      hero_rect.y -= 1
      # 调用blit方法绘制图像
      screen.blit(bg,(0,0))
      screen.blit(hero,hero_rect)
      # 让精灵组调用两个方法
      # update - 让组中的所有精灵更新位置
      enemy_group.update()
      # draw - 在screen上绘制所有的精灵
      enemy_group.draw(screen)
      # 调用 update() 方法更新显示
      pygame.display.update()
# 3、退出游戏,卸载加载的所有模块,
pygame.quit()
  • plan_sprites.py


import pygame
class GameSprites(pygame.sprite.Sprite):
             """飞机大战游戏精灵"""
      def __init__(self,image_name,speed=1):
            # 调用父类的初始化方法
            super().__init__()
           # 定义对象的属性
          self.image = pygame.image.load(image_name)
         self.rect = self.image.get_rect()
         self.speed = speed
      def update(self):
         # 在屏幕的垂直方向移动
         self.rect.y += self.speed


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