pgzero:用 Python 进行游戏开发

共 7992字,需浏览 16分钟

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2021-06-09 11:37

1. pgzero

python在各个领域都有着丰富的第三方库,pygame是python在游戏领域的应用库,可以用来开发各种不同的游戏。但是对于初学者来说,还是存在一定的门槛。
而今天要和大家分享的pgzero(pygame zero)是在pygame基础上做了进一步的封装,使得设计一款游戏十分的方便,特别适合少儿编程领域的教学, 与scratch相得益彰。
  • pgzero的安装
    pip install pygame
    pip install pgzero

2. 游戏设计的过程

我们可以简单梳理下开发一款简单游戏需要的过程:
  • 游戏的故事设计
  • 游戏的场景绘制(背景图片和声音)
  • 游戏的角色
  • 如何控制角色
  • 如何判断成功与失败
  • 游戏的关卡设计

3. pgzero基础

pgzero游戏开发的过程如下:

  • 游戏屏幕区域screen pgzero中游戏界面窗口设置由全局变量和内置对象screen来完成:
    • 窗口外观:WIDTH , HEIGHTTITLE
    • 窗口清楚:screen.clear()
    • 窗口背景颜色:screen.fill((red, green, blue))
    • 在窗口绘制图像:screen.blit(image, (left, top))
    • 在窗口绘制几何图案:screen.draw.line screen.draw.circle screen.draw.rect
  • 游戏角色Actor pgzero中所有以图片显示的元素都是Actor类来定义。
    # 'alien' 表示alien图片,默认是images/alien.png
    # (50, 50) 定义了Actor在窗口上显示的位置
    alien = Actor('alien', (5050))
    Actor的位置:

Actor重要属性和方法:
  • 其他属性同pygame.Rect
    • 外观:image, 如alien.image = 'alien_hurt'
    • 位置: piex坐标值:x,y, 设置位置:pos,left/right/top/bottom
    • 角度:angle
    • 绘制f方法:draw()
    • 距离方法: Actor.distance_to(target)
    • 角度方法:Actor.angle_to(target)
  • 游戏渲染绘制draw
  • 游戏状态的更新update
  • 游戏外部事件的触发控制on_xxx_xxx pgzero提供了常用的鼠标和键盘事件
    键盘的按键信息是通过keyboard内置对象获取的,鼠标是mouse来获取的,如:
     keyboard.a  # The 'A' key
     keyboard.left  # The left arrow key
     keyboard.rshift  # The right shift key
     keyboard.kp0  # The '0' key on the keypad
     keyboard.k_0  # The main '0' key

     mouse.LEFT
     mouse.RIGHT
     mouse.MIDDLE
    详见
    • https://pygame-zero.readthedocs.io/en/stable/hooks.html#mouse.WHEEL_DOWN
    • 键盘事件:on_key_down, on_key_up
    • 鼠标事件:on_mouse_down, on_mouse_up, on_mouse_move
其他重要元素
  • 声音 sounds:支持wav和ogg, 资源对象目录默认为./sounds
    # 播放声音./sounds/drum.wav
    sounds.drum.play()
  • 音乐 music: 支持mp3, 主要是时间较长的音频文件。资源对象目录默认为./music

    # 播放声音./music/drum.mp3
    music.play('drum')
  • 动画效果Animations,如移动角色到某个位置

    # animate(object, tween='linear', duration=1, on_finished=None, **targets)
    animate(alien, pos=(100, 100))

    详见:

    https://pygame-zero.readthedocs.io/en/stable/builtins.html#Animations

4. pgzero游戏例子

了解了pgzero的基本使用情况,下面来举一个例子,将游戏编写制作的过程串起来。
我们来模拟手机上的一款游戏FlappyBird。游戏简单操作说明
在《FlappyBird》这款游戏中,玩家只需要用一根手指来操控,点击触摸屏幕,小鸟就会往上飞,不断的点击就会不断的往高处飞。放松手指,则会快速下降。所以玩家要控制小鸟一直向前飞行,然后注意躲避途中高低不平的管子。 [3] 
1、在游戏开始后,点击屏幕,要记住是有间歇的点击屏幕,不要让小鸟掉下来。
2、尽量保持平和的心情,点的时候不要下手太重,尽量注视着小鸟。
3、游戏的得分是,小鸟安全穿过一个柱子且不撞上就是1分。当然撞上就直接挂掉,只有一条命。

pgzero游戏代码结构:

import pgzrun

# 全局变量和初始化信息
TITLE = 'xxx'
WIDTH = 400
HEIGHT = 500

# 绘制游戏元素
def draw():
    pass

# 更新游戏状态
def update():
    pass

# 处理键盘事件
def on_key_down():
    pass

# 处理键盘事件
def on_mouse_down():
    pass

# 执行
pgzrun.go()
import pgzrun
import random


TITLE = 'Flappy Bird'
WIDTH = 400
HEIGHT = 500

# These constants control the difficulty of the game
GAP = 130
GRAVITY = 0.3
FLAP_STRENGTH = 6.5
SPEED = 3

# bird 
bird = Actor('bird1', (75200))
bird.dead = False
bird.score = 0
bird.vy = 0

storage = {}
storage['highscore'] = 0


def reset_pipes():
    # 设置随机的高度
    pipe_gap_y = random.randint(200, HEIGHT - 200)
    pipe_top.pos = (WIDTH, pipe_gap_y - GAP // 2)
    pipe_bottom.pos = (WIDTH, pipe_gap_y + GAP // 2)


pipe_top = Actor('top', anchor=('left''bottom'))
pipe_bottom = Actor('bottom', anchor=('left''top'))
reset_pipes()  # Set initial pipe positions.


def update_pipes():
    # 不断的移动柱子
    pipe_top.left -= SPEED
    pipe_bottom.left -= SPEED
    if pipe_top.right < 0:
        reset_pipes()
        if not bird.dead:
            bird.score += 1
            if bird.score > storage['highscore']:
                storage['highscore'] = bird.score


def update_bird():
    # 小鸟下降
    uy = bird.vy
    bird.vy += GRAVITY
    bird.y += (uy + bird.vy) / 2
    bird.x = 75

    # 根据小鸟死亡切换小鸟的造型
    if not bird.dead:
        if bird.vy < -3:
            bird.image = 'bird2'
        else:
            bird.image = 'bird1'

    # 判断小鸟死亡: 是否触碰柱子
    if bird.colliderect(pipe_top) or bird.colliderect(pipe_bottom):
        bird.dead = True
        bird.image = 'birddead'

    # 小鸟超过边界 初始化
    if not 0 < bird.y < 720:
        bird.y = 200
        bird.dead = False
        bird.score = 0
        bird.vy = 0
        reset_pipes()


def update():
    update_pipes()
    update_bird()

# 按下任意键, 小鸟上升
def on_key_down():
    if not bird.dead:
        bird.vy = -FLAP_STRENGTH


def draw():
    # 背景图片
    screen.blit('background', (00))
    
    # 加载小鸟/柱子
    pipe_top.draw()
    pipe_bottom.draw()
    bird.draw()

    # 显示分数和最佳
    screen.draw.text(
        str(bird.score),
        color='white',
        midtop=(WIDTH // 210),
        fontsize=70,
        shadow=(11)
    )
    screen.draw.text(
        "Best: {}".format(storage['highscore']),
        color=(2001700),
        midbottom=(WIDTH // 2, HEIGHT - 10),
        fontsize=30,
        shadow=(11)
    )


pgzrun.go()


5. 总结

本文分享了基于pygame封装版的pgzero开发python游戏的过程,希望对您有帮助。总结如下:
  • pgzero开发三剑客:draw() / update() / on_xxx_xxx()
  • pgzero内置对象:screen负责窗口设置,Actor负责图像显示,sounds负责短音频,music负责长音频bgm,动画效果有animate
  • pgzero资源目录:./images/xxx.png ./music/xxx.mp3  ./sounds/xxx/wav

6. 参考资料

  • https://pygame-zero.readthedocs.io/en/stable/


作者简介:wedo实验君, 数据分析师;热爱生活,热爱写作


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