从零开发一个小游戏:PyGame入门

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编程派坚信，这个时代人人都学点编程，不论对自身成长还是日常工作，都将有巨大益处。因此，选择了通过本公号与大家分享最易学的编程语言 Python 的教程和资源，希望对你有帮助。

今天分享的是 Python 翻译组 最新译文，原文来自real python，是一篇比较详细的 PyGame 游戏开发入门指南。

译者：haiyuqiao，华中科技大学（在读研究生），正在使用 Python 做数据分析。Fighting from now！校对：EarlGrey，编程派主页君。

以下是正文，一起来学习吧。

下文中下划线文字，可阅读原文后点击访问。另外，本文代码略有删减，完整代码可阅读原文。

PyGame是 SDL 库的 Python 包装器（wrapper）。SDL 是一个跨平台库，支持访问计算机多媒体硬件（声音、视频、输入等）。SDL 非常强大，但美中不足的是，它是基于 C 语言的，而 C 语言比较难懂，因此我们采用 PyGame 。

在本教程中，我们将介绍 PyGame 的基本逻辑和冲突检测，以及如何在屏幕上绘图和将外部文件导入到游戏中。

提示：教程假定你对 Python 的语法、文件结构和面向对象的程序设计已经有了基本的了解。

准备工作

打开PyGame下载页面，根据你的操作系统和 Python 版本下载合适的 PyGame 安装包。如果你使用的是 Python 3，那么请下载 1.9.2 版.

EarlGrey：在下载页面找不到 1.9.2 版的下载链接，但是 pip install 可以安装。

新建一个 .py 文件，然后输入以下代码：

与其他 Python 程序一样，我们首先导入想要使用的模块。这里，我们将导入 pygame 和 pygame.locals ，后续我们将使用其中的一些常量。最后一行会初始化所有导入的 PyGame 模块，在做其他操作之前必须执行调用该函数。

基础对象

屏幕对象

首先，我们需要一张画布，我们称之为“屏幕”，它是我们绘画的平台。为了创建一个屏幕，我们需要调用pygame.display 中的 set_mode 方法，然后向 set_mode() 传递包含屏幕窗口宽度和高度的元组（本教程中使用 800x600 尺寸）。

screen = pygame.display.set_mode((800,600))

运行上述代码，将会弹出一个窗口，然后当程序退出后又立即消失。一点都不酷嘛，对吧？下一节，我们将介绍游戏的主循环，它将确保只有在我们给它正确的输入时程序才会退出。

游戏主循环

游戏主循环/事件循环是所有操作发生的地方。在游戏过程中，它不断的更新游戏状态，渲染游戏画面和收集输入指令。创建循环时，需要确保我们有办法跳出循环，退出应用。为此，我们将同时介绍一些基本的用户输入指令。所有的用户输入（和我们稍稍后提到的其他事件）都会进入 PyGame 的事件队列，通过调用 pygame.event.get() 可以访问该队列。这将返回一个包含队列里所有事件的列表，我们将循环这个列表，并根针对相应的事件类型做出反应。现在我们只关心 KEYDOWN 和 QUIT 事件：

将上述代码添加到之前的代码下，并运行。你应该看到一个空的窗口。只有你按下 ESC 键 或者触发一个 QUIT 事，否则这个窗口不会消失。

Surface 和 Rects

Surface和 Rects是 PyGame 中的基本构件。可以将 Surface 看作一张白纸，你可以在上面随意绘画。我们的屏幕对象也是一个 Surface 。它们可以包含图片。Rects 是 Surface 中矩形区域的表示。

让我们创建一个 50x50 像素的 Surface，然后给它涂色。由于屏幕是黑色的，所以我们使用白色。 我们然后调用 get_rect() 在 Surface上 得到一个矩形区域和 Surface 的 x 轴 和 y 轴。

Blit 和 Flip

仅仅只是创建了 Surface 并不能在屏幕上看到它。为此我们需要将这个 Surface 绘制（Blit）到另一个 Surface 上。Blit 是一个专业术语，意思就是绘图。你仅仅只能从一个Surface Blit 到另一个Surface，我们的屏幕就是一个 Surface 对象。以下是我们如何将 surf 画到屏幕上：

# 这一行表示：将surf画到屏幕 x：400.y:300的坐标上

screen.blit(surf,(400,300))pygame.display.flip()

blit() 有两个参数：要画的 Surface 和 在源 Surface 上的坐标。此处我们使用屏幕的中心，但是当你运行代码时，你会发现我们的 surf 并没有出现在屏幕的中心。这是因为 blit() 是从左上角开始画 surf 。

注意在 blit 之后的 pygame.display.filp() 的调用。Flip将会更新自上次 flip 后的整个屏幕，两次 flip 之间发生的修改都将在屏幕上显示。没有调用flip()那就什么也不会出现。

Sprites

什么是 Sprites ？从编程术语来讲，Sprites 是屏幕上事物的二维表达。本质上来讲，Sprite 就是一个图片。Pygame 提供一个叫做 Sprites 的基础类，它就是用来扩展的，可以包含想要在屏幕上呈现的对象一个或多个图形表示。我们将会扩展Sprite 类，这样可以使用它的内建方法。我们称这个新的对象为 Player 。Plyaer 将扩展 Sprite，现在只有两个属性：surf 和 rect。我们也会给 surf 涂色（本教程使用白色），如之前 surface 例子，只是现在 Surface 属于 Player ：

现在我们将上述代码整合在一起：

EarlGrey：此处代码省略。

运行上述代码，你将会在屏幕中心看到一个白色的矩形：

如果将 screen.blit(player.surf,(400,300)) 改成 screen.blit(player.surf,player.rect) ，你觉得会发生什么？修改之后，试着在控制台中打印 player.rect 。rect 的前两个属性分别是 rect 左上角的 x 和 y 轴坐标。当你将 rect 传递给 blit ，它将会根据这个坐标画 surface 。我们后续将使用它控制 player 移动。

用户输入

现在开始才是有趣的部分。我们要把 Player 变得可控制！之前我们提过，按键事件 pygame.event.get() 将把最新的事件从事件堆（event stack）中移除。Pygame 还有另外一个事件方法，pygame.event.get_pressed()。get_pressed()方法返回一个队列，其中包含了所有按键事件组成的字典，我们将把它放在主循环中，这样我们将在每一帧上的按键。

pressed_keys = pygame.event.get_presssed()

现在我们将写一个方法，接收上面那个字典，并且根据按下的键定义 sprite 的行为，代码如下:

K_UP、K_DOWN、K_LEFT、K_RIGHT 对应键盘上的上、下、左 右方向键。我们判断这些键是否按下，如果它为真，那么我们就朝相应的方向移动 rect()。Rects 有两个内建的移动方法，此处我们使用 move in place move_ip() ，因为我们希望移动 rect 并且不用复制它。

将上述方法添加到 Player 类，将 get_pressed() 调用放在主循环中。整体代码现在应该是这样的：

EarlGrey：此处代码省略。

现在你可以使用方向键移动矩阵块了。也许你注意到了，你可以将矩形块移出屏幕，这可能并不是你想要的。所以我们我们需要往 update 方法中添加一些逻辑，检测矩形的坐标是否移出了 800x600 的屏幕边界；如果出了边界，那么就将它放回在边界上：

上述代码没有使用 move 方法，我们只要修改 上下左右的相应坐标即可。

现在我们添加一些敌人！

首先我们创建一个新的 sprite 类，命名为 Enemy。依照创建 player 的格式创建：

以上有几点需要说明。首先，当我们在 surface 上调用 get_rect 时，我们将核心属性 x 设为 820 ，y 的坐标为一个随机数，由 random.randint() 生成。

在最终的代码中，我们会在文件的开头导入 Random 库(import random)。为什么选择随机数？因为我们希望敌人从屏幕右边（820）的随机位置（0-600）上出现。 我们还将使用 random 设置敌人的速度属性，这样敌人就会有快有慢。

敌人的 update() 方法没有参数限制（我们不关心敌人的输入），只要让它向着屏幕左边以一定的速度移动就可以了。update 方法中的最后一个 if 语句检测敌人右侧是否通过了屏幕左边边界（要确保它们不会一碰到屏幕的边界就消失）。当他们通过屏幕的边界后，我们调用 Sprite 的内建方法 kill()，从 sprite 组中删除它们，这样它们就不会再被渲染出来。kill 不会释放被它们占用的内存， 需要你确保你不再引用它们，以便 Python 的垃圾回收器回收。

Groups

Pygame 提供的另一个很有用的对象是 Sprite 的 Groups。诚如其名，是 Sprite 的集合。为什么我们要使用 sprite.Group 而不是列表呢？ 因为 sprite.Group 有一些内建的方法，有助于解决冲突和更新问题。那现在就创建一个 Group，用来包含游戏中的所有 Sprites 。创建完 Group 后，我们要将 Player 添加到里面，因为它是我们目前唯一的 Sprite 。我们也可以为敌人创建一个 group 。 当我们调用 Sprite 的 kill() 方法时，sprite 将会从其所在的全部 group 中删除。

enemies = pygame.sprite.Group()

all_sprites = pygame.sprite.Group()

all_sprites.add(player)

现在有了 all_sprites 的 group ，我们接着改变对象渲染方式，只要渲染 group 中的所有对象即可：

现在，任何放到 all_sprites 中的对象都会被渲染出来。

自定义事件

现在我们为敌人创建了一个 sprite.Group ，但是并没有实际的敌人。那怎样才能在屏幕上出现敌人呢？我们当然可以在刚开始的时候创建一堆的敌人，但是这样游戏玩不了几秒。为此，我们创建一个自定义事件，它隔几秒钟就会触发创建一批敌人。我们要监听该事件，方式和监听按键或退出事件一样。创建自定义事件十分容易，只要命名即可：

ADDENEMY = pygame.USEREVENT +1

这样就可以了！现在，我们有了一个叫做 ADDENEMY的事件，可以在主程序中监听它。这里我们只需要注意一点，即自定义事件需要有一个独特的值，要比 USEREVENT 的值大，这就是我们为什么设定它为 USEREVENT + 1。这里说明一点：自定义事件本质上就是整数常量。又因为比 USEREVENT 小的数值已经被内置函数占据，所以创建的任何自定义事件都要比 USEREVENT大。

定义好事件之后，我们需要将它插入事件队列中。因为整个游戏过程中都要创建它们，所以将设置一个计时器。可以通过 PyGame 的 time() 对象实现。

pygame.time.set_timer(ADDENEMY,250)

这行代码告诉 PyGame 每隔 250 毫秒(四分之一秒) 触发一次 ADDENEMY 事件。这是在主游戏循环之外执行的，不过在整个游戏中都处于执行状态。现在我们添加一些监听事件的代码：

谨记：set_timer() 只能用来将事件插入到 PyGame 事件队列中，不做其他任何事情。

现在我们会监听ADDENEMY事件，当它触发时，将创建一个 Enemy类的实例。然后我们将实例添加到enemies 这个 Sprite Group（后续用它来检测冲突）和 all_sprites Group（这样它会和其他对象一起渲染）。

冲突

这才是 PyGame 的魅力所在！写冲突代码（collision code）很难，但是 PyGame 提供了很多冲突检测方法，你可以在这里查看其中一部分。本次教程使用 spritecollideany。spritecollideany() 接受一个 Sprite 对象和一个 Sprite.Group ，检测 Sprite 对象是否和 Sprite Group 中的其他 Sprites 冲突。这样，我们可以拿 Player 和敌人所在的 Sprite Group 对比，检测 player 是否被敌人击中。代码实现如下：

检测 player 是否 enemies 中的 Sprites 冲突，如果发生冲突了，那么调用 player Sprite 的 kill() 方法。因为我们只渲染了 all_sprites Group 中的 sprites ，kill() 方法将从其所在的全部 Groups 中移出 Sprite ，player就不再出现，算是“杀死它了”。目前的完整代码如下：

EarlGrey：此处代码省略。

测试一下！

图片

现在游戏可以玩了，但是长得挺丑的。接下来，我们将白色方块变成有意思的图片，让游戏看上去有游戏的样子。

前面的代码示例中，我们使用了涂色的 Surface 对象表示游戏里的所有事物。虽然这样有助于理解什么是 Surface 和它如何工作，但是却让游戏变得很丑！现在我们要给 player 和 enemy 添加一些图片。我喜欢自己画图，我把 player 画成小飞机，enemy 是导弹，这些可以从我的代码库中下载。欢迎你使用我的作品，自己画或者者下载一些免费游戏素材。

修改对象的构造函数

下面是我们现在的 player 构造函数：

新的构造函数将会是这个样子的：

我们想用一张图片替代 Surface 对象。我们将使用 pygame.image.load() 导入图片的路径。load() 方法将会返回一个 Surface 对象。我们然后在这个 Surface 对象上调用 convert() 创建副本，这样可以更快地将它画在屏幕上。

接下来，我们在图片上调用 set_colorkey() 方法。set_colorkey用于设置图片的颜色，如果不设置 Pygame 会将图片设置为透明。这里我选用白色，因为和飞机的背景色一致。RLEACCEL 是一个可选参数，它有助于 PyGame 在非加速显示器上更快地渲染。

最后，我们和之前一样调用 rect() 对象：在图片上调用 get_rect()。

谨记：图片仍然是一个 surface 对象，只不过它上面画了一张图。

对 enemy 构造函数做同样的操作：

现在的游戏虽然和以前一样，但是比之前漂亮多啦！但是我仍然觉得它少了点什么东西。让我们加点不断漂浮的白云，这样会有飞机划过蓝天的感觉。为此，我们需要遵循之前用过的一些原则。首先，我们创建 cloud 对象，画上白云的照片，其 update() 方法让它不停地向着屏幕左边移动。然后，我们需要添加一个自定义事件，每隔一段时间就生成白云（我们还要将添加白云到 all_spritesgroup）。白云对象的实现如下：

上面的代码看起来都很熟悉，下面这个事件创建代码也一样，我们将它放在 enemy 事件代码下面：

ADDCLOUD = pygame.USEREVENT+2

pygame.time.set_timer(ADDCLOUD,1000)

现在为它们创建一个新的 Sprite.Group：

clouds = pygame.sprite.Group()

现在，在主循环中，我们需要开始监听ADDCLOUD事件。

下面的代码：

将会变成这样：

我们还要把 clouds 添加到 all_sprites Group 和新的 clouds Group 中。我们这么做，是因为我们使用 all_sprites 来渲染，使用 clouds 调用它们的 update 函数。也许你很好奇，为什么我们将它不添加到 enemies Group中；毕竟我们调用的是一样的 update 函数。原因在于，我们不想检测白云和飞机之间的冲突。我们的飞机要顺畅地通过所有的云层。现在剩下的就是调用 clouds Group 的 update() 方法了！

结语

大功告成！让我们测试一下，效果应该是这样的：

完整代码可以在 GitHub 上的代码库获取！希望本教程对你有用！

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