python使用pgzero进行游戏开发

作者: A坏坏不坏A
来源: 51数据库
2021-06-26

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。pgzero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。

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 , height 和title
- 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', (50, 50))

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', (75, 200))
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', (0, 0))
    
    # 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 // 2, 10),
        fontsize=70,
        shadow=(1, 1)
    )
    screen.draw.text(
        "best: {}".format(storage['highscore']),
        color=(200, 170, 0),
        midbottom=(width // 2, height - 10),
        fontsize=30,
        shadow=(1, 1)
    )


pgzrun.go()