第十六章 图形

（1）寻求帮助——Pygame

（2）Pygame窗口

新建pygame窗口

注意这里需要用到while做一个事件循环，否则pygame窗口没有办法关闭，并且窗口会处于死机状态。

新建好的pygame窗口

（3）在窗口中画图

新增了以上三行代码 运行结果 画圆的具体属性名

从画圆的几个属性，我们可以展开来学习：

（1）Pygame表面（surface）

可以有多个表面，其中这里用到的是screen。另外显示表面是双缓冲的（double-buffed），我们可以在缓冲区里画圆，然后“翻转”显示表面，以显示绘制好的图像以节省时间。

（2）Pygame的颜色

在自然课中我们知道，混合光的三原色（红绿蓝）可以得到任何颜色；在计算机中，我们也利用类似的方法，将不同程度的红绿蓝，对应数字0~255，由一个包含了三个整数的列表给出颜色：

1️⃣如果所有数字都是零，那么颜色全无→全黑

2️⃣如果三个都是255，那就是三种颜色以最大亮度混合在一起→全白

3️⃣如果是三个颜色都一样，如[155,155,155]，你就会得到某种灰度

4️⃣Pygame提供了一个命名颜色的列表，可以先增加以下代码：

from pygame.color import THECOLORS

然后需要用到时可以这样：

pygame.draw.circle (scree, THECOLORS["red"], [100,100], .....)

(3)Pygame的位置——屏幕坐标

x轴：水平方向

y轴：垂直方向

假如说我们要将圆画在（640，480）大小的屏幕中间，可以将圆心放在（320，240）。

（4）形状大小

使用Pygame的draw函数画图像时，必须指定形状的尺寸。对于圆来说就是半径，对于另外的图形，以rect（方形）为例，则必须指定长和宽等其他尺寸：

Rect(left, top, width, height)

方形(距离x轴长度，距离y轴长度，长，宽)

画图时，可以直接指定，也可以将矩形的位置和大小封装到列表里：

my_list = [250, 150, 300, 200]

pygame.draw.rect(screen, [255,255,255], my_list, 0)

（5）线宽（线的宽度）

假如线宽=0：默认将整个图案填充满；

假如线宽=2或其他数字：给图案描边。

（6）让Python生成现代艺术：

代码 运行结果

另外，可以利用THECOLORS，随机生成里面的颜色，制作一幅彩色的现代艺术：

代码2，这里随机生成颜色遇到了困难，但搜索一下马上解决了 生成结果，还不错哦！

（4）单个像素

有时候我们不需要生成整个图像，只需要一个个的点或像素，我们就要像其他方法去解决，例如下面要画一个正弦曲线，其中一种解决方式是画很小的圆或矩形：

用长宽都是1像素的矩形画正弦曲线 得出的结果

注意到这里线宽必须为1，因为为0的话，就什么都没有了。

连接多个点

我们可以发现，上面的结果是零散的、并不是完整的一条曲线，这是因为我们只是模拟正弦函数的位置，用一个一个像素点去画的。要填充间隔，其中一个方法是：

pygame.draw.lines()

它需要五个参数：

（1）划线的表面（surface）

（2）颜色（color）

（3）是否需要画另一条线使最后一个点与第一个点连接，使形状闭合（closed）

（4）要连接的点的列表（list）

（5）线宽（width）

所以，我们上面可以加上：

pygame.draw.lines(screen, [0,0,0], false, plotPoints, 1)

完整代码，注意图中有个错，你能发现吗？ 这条正弦曲线画得很好了，假如线宽为2，会不会更好看呢？

连接更多的点

我们还可以通过描点来画图，下面就是一个游戏例子，让我们看看将这些点连起来之后，会变成什么形状吧！

运行代码

把下面的坐标打到dots列表中，注意缩进；另外假如你赶时间，可以直接粘贴进去，但最好还是打一下，巩固一下列表输入的方法：

[221,432], [225,331], [133,342], [141,310], [51,230], [74,217], [58,153], [114,164], [123,135], [176,190], [159,77], [193,93], [230,28], [267,93], [301,77], [284,190], [327,135], [336,164], [402,153], [386,217], [409,230], [319,310], [327,342], [233,331], [237,432]

途中测试一下（暂时将True改为False） 最后结果

逐点绘制

这里介绍一下只需绘制一个点的方法：

screen.set_at([x,y], [0,0,0])

（5）图像

以上的绘图方法只是制作图形的一种方式，还有其他获取图形的方法，其中最简便的就是利用pygame自带的image函数，将图片作为一个引入进来：

（1）在同一个文件夹内放进一张图片（例：ball.jpeg）

（2）在screen.fill后面加上这三行代码：

my_ball = pygame.image.load("ball.jpeg")

screen.blit(my_ball, [50,50]) 

pygame.display.flip()

（6/7）动起来——制作动画

既然是球，那么假如它不能动，必将失去很多乐趣。现在，我们就让它动起来吧！

在计算机中，制作一个动画，需要两个步骤：

（1）在新位置上画出图像

（2）把原来的图形擦掉

那么怎么擦掉原来的图形呢？我们在上面加上以下代码：

pygame.time.delay(2000)

screen.blit(my_ball, [150, 50])

pygame.draw.rect(screen, [255,255,255], [45,45,100,100], 0)

pygame.display.flip()

注意，这里我们只是简单地用了白色的背景覆盖住了原来的图片。假如背景不是白色，或是稍微复杂点的其他图案，则需要用其他方法解决。

（8）更流畅的动画

我们在原动画代码上进行加工，使之更为流畅：

代码，结果略

（9）让球反弹

分解一下“反弹”动作，就是：检测图片右边缘是否在窗口右边界上，若是，则反方向前进。

进一步分析，我们希望：

（1）检测是否碰到边缘：使用screen.get_width()方法（检测图片右上角的距离）实现。检测边缘比较复杂，我们分为“左边碰到”和“右边碰到”两种情况：

（1）左边碰到：非常简单，直接用横坐标x<0来检测；

（2）右边碰到：判断依据是图片的右边界是否移动到了窗口边缘。不过，图片的位置x是按左边缘算的，所以我们用get_width()方法得出的距离，必须先减去图片的宽度（100），才能跟x进行比较。

（2）图片在边缘来回反弹，可以用while循环实现，直到点击退出才退出反弹；

（3）图片有加速和减速效果，可以设置变量speed，控制球的位置是+5还是+10。

新代码如下：

代码，效果略。

接下来，我们也希望它不要只在一条直线上反弹，而是在垂直的方向上也有变化。这时候，我们可以增加多一个变量y_speed，用以设置垂直方向的速度：

实现代码，效果略

（10）让球在窗口滑动

这个效果是这样的：当球碰到了窗口边缘，不是反弹，而是在另一边重新出现，呈现一种“滑动”的效果。

具体过程略，思路：先实现只有x轴的情况，然后再实现x与y轴同时反弹。

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你学到了什么？

（1）如何使用Pygame

（2）如何创建图形窗口，并画一些形状

（3）如何设置颜色、线宽等属性

（4）如何复制图像到窗口

（5）如何完成图像动画，并让其“反弹”、“翻转”

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动手试一试

（1）使用help文档，获取pygame画其他形状的方式：

其实非常简单，只需要在交互模式下输入这两行代码：

>>> import pygame

>>> help()

就迎刃而解啦：

（2）试着修改示例程序的图像：

只需将123.jpg换成同名文件的不同图像即可。

（3）试着改变x_speed和y_speed：体验不同的速度。

（4）试着设置一堵隐形的“墙”，让图片在“墙”上反弹：

将get_width() - 100 的数值改变（如变为 - 200）即可

（5）修改“现代艺术”代码，将pygame.display.flip移到增加while循环，增加delay延迟，看看会发生什么：

会得到一个个延迟生成的矩形框

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小结

作为暑假末尾的课程，这节课学的很舒心，基本的框架逐渐上手，举一反三更是能够极大地帮助回忆以前的所学。学习从来不是一蹴而就的事情，继续加油~