• Python第07周:一个小游戏


    本篇严重参考Julian Meyer发表的文章:Beginning Game Programming for Teens with Python

    本次作业将创建一个简单的游戏叫做英雄兔ver0.1版;

    游戏背景:


    在这里作为英雄的兔子要保卫城堡,它必须能够移动和射击反击敌人
    (关于敌人我们在后续章再添加,那时你已经能看懂大部分代码了)。

    # 设计步骤

    # 第一步:Hello Bunny(嘿,兔子)
    # 第二步:添加布景
    # 第三步:让兔子动起来
    # 第四步: 旋转兔子
    # 第五步:射击吧,兔子!
    # V0.1 Over!

    # 第一步:(编写简单的)Hello Bunny(嘿,兔子)

    # 1 - 导入PyGame库
    import pygame
    from pygame.locals import * #导入命名空间
     
    # 2 - 初始化PyGame并设置显示窗口
    pygame.init()
    width, height = 640, 480
    screen=pygame.display.set_mode((width, height))
     
    # 3 - 加载你想要给bunny使用的图片
    player = pygame.image.load("resources/images/dude.png")
     
    # 4 - 循环执行以下缩进的代码
    while 1:
        # 5 - 每次绘图前,将屏幕填充成黑色
        screen.fill(0)
        # 6 - 以100*100的大小显示图片
        screen.blit(player, (100,100))
        # 7 - 更新屏幕
        pygame.display.flip()
        # 8 - 检查是否有新事件
        for event in pygame.event.get():
            if event.type==pygame.QUIT:
                pygame.quit()
                exit(0)

    把它保存到你的游戏目录下(即资源子目录)并命名为itgame.py。让我们逐段分析以上代码:
    1. 导入PyGame库。这一步让你在你的程序中使用来自库中的函数。
    2. 初始化PyGame并设置显示窗口。
    3. 加载你想要给bunny使用的图片。
    4. 循环执行以下缩进的代码。
    5. 在绘图前,将屏幕填充成黑色。
    6. 将之前加载进来的bunny图片以100*100的大小显示在屏幕上。
    7. 更新屏幕。
    8. 检查是否有新事件,如果有的话,否则转到退出命令,退出程序。
    注意:根据PyGame的文档,你不需要调用pygame.quit()因为解析器关闭时会自动调用它。
    如果现在运行这段代码(在Idle菜单栏点击 “RunRun Module"),你应该可以看到一个如下所示的屏幕:
     
    耶,兔子就显示在屏幕上了,并准备做动作!
    但是只有一只兔子显示在一个黑漆漆的屏幕上,这个游戏看起来很吓人且很孤单。接下来要做的就是稍微美化一下咯。

    # 第二步:添加布景

    我们首先给游戏场景添加背景图片,可以通过调用一组screen.blit()来完成背景添加。
    在代码的#3 小节,载入角色图像之后添加下面的代码
    # 3 - 加载你想要给bunny使用的图片
    player = pygame.image.load("resources/images/dude.png")
    grass = pygame.image.load("resources/images/grass.png")
    castle = pygame.image.load("resources/images/castle.png")
    这些代码载入图片然后赋给指定的变量,然后把它们画到屏幕上。但如果你检查草地的图片,你会发现它没有覆盖整个640 x 480的屏幕,所以你必须平铺使草地的图片完全覆盖屏幕。
    在#6小节的开始(把兔子画在屏幕上之前),添加以下代码到game.py:
        # 6 - 以100*100的大小显示图片
        for x in range(width/grass.get_width()+1):
            for y in range(height/grass.get_height()+1):
        screen.blit(grass,(x*100,y*100))
        screen.blit(castle,(0,30))
        screen.blit(castle,(0,135))
        screen.blit(castle,(0,240))
        screen.blit(castle,(0,345 ))
        screen.blit(player, (100,100))

    正如你所见,首先把x坐标通过for循环递增,在这个循环中再把y坐标循环递增,并且将草地画在使用循环生成的x、y坐标上。紧接着的一组代码只是将城堡画在屏幕上。从现在开始,变得好看点了!
    你现在运行这个程序,你会看到像如下的结果:

    # 第三步:让兔子动起来

    下面需要添加一些真正的游戏元素,比如让兔子响应键盘的按键。
    要做到这一点,需要一个方法记录哪一个键在某一时刻被按下。
    可以简单的使用一个数组保存在游戏需要使用的键的按下状态。
    添加如下代码到game.py的#2小节结束(在你设了屏幕高和宽度之后) :
    # 2 - 初始化PyGame并设置显示窗口
    ...
    screen=pygame.display.set_mode((width, height))
    keys = [False, False, False, False]
    playerpos=[100,100] #游戏角色的位置

    这段代码是非常明了。数组keys按WASD的顺序记录它们的状态。
    数组的每个元素对应一个键,第一个是上W,下S,左A右D。
    playerpos变量定义程序开始绘制游戏角色的起始位置。因为这个游戏将移动游戏角色到不同的位置,设置一个储存角色位置的变量,然后便可以简单地将角色绘制到这个位置。
    现在你需要修改现有的代码来绘制角色,使用新的playerpos变量,将# 6的程序:
    screen.blit(player, (100,100))
    改为:
    screen.blit(player, playerpos)
    接下来,基于哪些按键被按下更新键数组,PyGame通过添加event.key事件使检测按键很容易实现。
    在# 8检测event.type==pygame.QUIT之后,添加这些代码
    (如果有块缩进的话使用与pygame.QUIT相同的缩进级):
        # 8 - 循环游戏、检查是否有新事件

            if event.type == pygame.KEYDOWN:
                if event.key == K_w:
                    keys[0] = True
                elif event.key == K_a:
                    keys[1] = True
                elif event.key == K_s:
                    keys[2] = True
                elif event.key == K_d:
                    keys[3] = True
            if event.type == pygame.KEYUP:
                if event.key == pygame.K_w:
                    keys[0] = False
                elif event.key == pygame.K_a:
                    keys[1] = False
                elif event.key == pygame.K_s:
                    keys[2] = False
                elif event.key == pygame.K_d:
                    keys[3] = False
    哇!这里有很多行代码,如果你把它按If语句拆分也不是很复杂的。
    首先你要检测一是否有键被按下或释放,然后你需要检测哪个键被按下或者释放,如果被按下或者释放的键是你要使用的键,根据键值更新相应的键变量。
    最后,你需要更新playerpos变量作为键按下的响应,这太简单了。
    将下附代码添加到game.py的末尾(使用和for循环相同的缩进级)
        # 9 - Move player
        if keys[0]:
            playerpos[1] -= 5
        elif keys[2]:
            playerpos[1] += 5
        if keys[1]:
            playerpos[0] -= 5
        elif keys[3]:
            playerpos[0] += 5
    这段代码只是检查哪个键被按下,然后添加或减去游戏角色的x或y位置(取决于按下的键)来移动游戏角色。

    # 第四步: 旋转兔子

    是的,你的兔子现在可以随着你的按键移动,但用鼠标来旋转兔子朝向到你选择的方向岂不更酷,所以它不是所有时间都朝向一个方向。使用三角函数来实现:
    应用atan2三角函数获得旋转角度(z)。记住,Z值是弧度。
    atan2函数在Python的math库总,所有先在#1结尾处增加:
    import math

    然后,将#6最后一行(screen.blit...这行)替换成下面的代码:
    # 6.1 - Set player position and rotation
    position = pygame.mouse.get_pos()
    angle = math.atan2(position[1]-(playerpos[1]+32),position[0]-(playerpos[0]+26))
    playerrot = pygame.transform.rotate(player, 360-angle*57.29)
    playerpos1 = (playerpos[0]-playerrot.get_rect().width/2, playerpos[1]-playerrot.get_rect().height/2)
    screen.blit(playerrot, playerpos1)

    让我们梳理一下上面代码的基本流程。首先获取鼠标和游戏角色的位置,然后你对两个位置应用atan2函数,之后,你将atan2返回的弧度转化成度数(将弧度乘以近似57.29或360/2π)。
    因为兔子会旋转,它的位置也将会改变。所以现在计算兔子的新位置并把它显示在屏幕。
    再次运行这个游戏。如果你只按了“WASD”键,那么这个游戏应该和之前完全一样,但如果你移动你的鼠标兔子也会随之旋转!

    # 第五步:射击吧,兔子!

    现在你的兔子已经可以自由活动了,是时候给它添加更多的动作了。让兔子可以用弓箭射击敌人!
    这一步稍微有点复杂,因为你必须记录所有射出的剑,更新它们的位置、旋转并且在它们飞出屏幕后删除它们。
    首先,在初始化小节(#2小节)的结束添加必要的变量:
    acc=[0,0] #记录玩家的射击精度
    arrows=[] # 记录所有的箭

    精度变量acc实际上是一个包含射击数量和命中獾次数的列表。
    最后我们可以使用这些信息来计算精度的百分比。
    接下来,在section #3的末尾加载弓箭图像:
    arrow = pygame.image.load("resources/images/bullet.png")

    现在当玩家点击鼠标,弓箭就要射出。
    在section #8的末尾加入以下代码作为新的事件句柄
    if event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
                position = pygame.mouse.get_pos()
                acc[1] += 1   
                arrows.append(
                    [math.atan2(position[1] - (playerpos1[1] + 32), position[0] - (playerpos1[0] + 26)), playerpos1[0] + 32,
                     playerpos1[1] + 32])

    这些代码检查是否有鼠标点击,如果有它会读取鼠标位置,并根据玩家的旋转和指针的位置计算出弓箭的旋转。这个旋转储存在arrows数组里。
    接下来你需要真正在屏幕上画出弓箭了。在section #6.1之后插入以下代码:
    # 6.2 - Draw arrows
    for bullet in arrows:
        index=0
        velx=math.cos(bullet[0])*10
        vely=math.sin(bullet[0])*10
        bullet[1]+=velx
        bullet[2]+=vely
        if bullet[1]<-64 or bullet[1]>640 or bullet[2]<-64 or bullet[2]>480:
            arrows.pop(index)
        index+=1
        for projectile in arrows:
            arrow1 = pygame.transform.rotate(arrow, 360-projectile[0]*57.29)
            screen.blit(arrow1, (projectile[1], projectile[2]))
    运用基本的三角函数可以计算出vely和velx。10是弓箭的速度。if语句检查弓箭是否飞出边界,如果是则删除该弓箭。第二个for语句循环过arrows数组并画出相应旋转的弓箭。
    试试运行程序。你应该有一只兔兔在你点击鼠标时发射弓箭了。

    祝你好运!

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