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 , 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()
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/
