Python Pygame 简介

Author: Pete Shinners(pete@shinners.org)

翻译: 杨晓宏(561071777@qq.com)

这篇文章为python编程者提供了一个对pygame的一个介绍。pygame是建立的在SDL(Simple DirectMedia Layer)库基础上的一个扩展库 。

历史

Pygame出现于2000年夏天。作为一名多年的C程序员，我在大约同一时间发现了Python和SDL。您已经熟悉Python，您可能需要对SDL进行介绍，它是Simple_DirectMedia_Layer的缩写。SDL由SamLantinga创建，是一个用于控制多媒体的跨平台C库，可与DirectX相媲美。它已经被用于数百个商业和开源游戏。将Python和SDL整合在一起，于是有了pygame的诞生。

Pygame是在2000年10月开始的开发，在6个月后，pygame 1.0版本发布。

任务

理解一个新库的最好方法就是直接看一个例子。
在pygame的早期，我用7行代码创建了一个跳跃的球动画。让我们来看看同样的东西。这是一个更友好的版本。
这应该足够简单，可以跟随我的解释，完全理解它们。

../_images/intro_ball.gif

import sys, pygame
pygame.init()

size = width, height = 320, 240
speed = [2, 2]
black = 0, 0, 0

screen = pygame.display.set_mode(size)

ball = pygame.image.load("intro_ball.gif")
ballrect = ball.get_rect()

while 1:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT: sys.exit()

    ballrect = ballrect.move(speed)
    if ballrect.left < 0 or ballrect.right > width:
        speed[0] = -speed[0]
    if ballrect.top < 0 or ballrect.bottom > height:
        speed[1] = -speed[1]

    screen.fill(black)
    screen.blit(ball, ballrect)
    pygame.display.flip()

这是一个弹跳球的动画。
The import pygame 导入了包含所有游戏模块的包，然后调用了pygame.init() 初始化所有这些模块 。

在第8行，创建了一个图形窗口，其中调用pygame.display.set mode（）。
Pygame和SDL通过默最佳图形模式来实现这一点。你可以重写这个模式，SDL将协调硬件能力。
Pygame表示图像为表面对象。set_mode（）函数创建一个新的Surface对象，它代表实际显示的图形。你对这个表面做的任何改变都会在显示器上看到。

在第10行，我们加载我们的球图像。
Pygame通过sdlimage库支持多种图像格式，包括BMP、JPG、PNG、TGA和GIF。py.image.load（）函数返回一个带有球图像数据的表面。
这个表面将保留任何颜色键或alpha透明度。加载完球图像后，我们创建了一个名为ballrect的变量。Pygame附带了一个实用对象类型，名为Rect，它代表一个矩形区域。稍后，在代码的动画部分中，我们将看到Rect对象可以做什么。

在第13行，我们的程序被初始化并准备运行。
在一个无限循环中，我们检查用户输入，移动球，然后画出球。如果您熟悉GUI编程，那么您就有过事件和事件循环的经验。
在pygame中，这没有区别。我们检查是否发生了退出事件。如果我们只是退出程序，pygame将确保清理一切后关闭。
现在是时候更新我们的球位置了。第17到21行按当前速度移动矩形变量。如果球移到屏幕外，我们就会在这个方向上改变速度。无损失的反弹并不完全符合牛顿物理定律，但这是我们所需要的。

在第23行，我们通过填充黑色RGB颜色来擦除屏幕。

如果你从未使做过动画，这可能看起来很奇怪。你可能会问“为什么我们需要擦除任何东西，为什么我们不把球移到屏幕上呢？”
这并不是电脑动画的工作方式。动画只不过是一系列的单一图像，当它们按顺序显示时，就能很好地欺骗人类的眼睛，感觉到了运动。
屏幕只是用户看到的单个图像。如果我们没有花时间把球从屏幕上抹去，我们就会看到球的“轨迹”，以前的球不会消失。因为我们不断地在新位置上画出球。
在第24行，我们把球图像画在屏幕上。图像的绘制是由Surface.blit（）方法处理的。一个blit基本上意味着将像素的颜色从一个图像复制到另一个图像。我们通过blit方法将一个源表面复制，并将源放置到目的地。
我们需要做的最后一件事是更新显示区域。
Pygame用一个双缓冲来管理显示。当我们完成绘图时，我们调用pygame.display.flip（）将完整显示内容更新到屏幕方法。
这使得我们在屏幕上绘制的所有东西可见。这个缓冲确保我们只看到屏幕上完全绘制的帧。
如果没有它，用户将会看到屏幕上已经完成的一半。
这是对pygame的简短介绍。
Pygame还提供了一些模块来处理键盘、鼠标和游戏操纵杆等问题。它可以混合音频和解码流音乐。有了surface模块，你就可以画出简单的形状，旋转和缩放图片，甚至可以实时地操纵图像像素，就像numpy数组一样。
Pygame还具有充当PyOpenGL的跨平台显示层的功能。
大多数pygame模块都是用C编写的，实际上很少是用Python完成的。
pygame网站（pagame.org）为每个pygame功能和教程提供完整的参考文档。pygame的资源库有很多例子，比如猴子的拳打和飞碟射击。

PYTHON 与游戏编程

“Python适合游戏吗？”
答案是，“这取决于游戏。”
Python实际上非常擅长于运行游戏。
它甚至可能会让你惊讶，在30毫秒的时间内，有多少可能。
不过，一旦你的游戏开始变得更加复杂，你就很难达到这个上限。任何实时运行的游戏都将充分利用电脑的运算能力。

../_images/intro_blade.jpg
在过去几年，游戏开发中出现了一种有趣的趋势，即转向更高层次的语言。
通常一种游戏被分成两个主要部分。游戏引擎，它必须尽可能快。游戏逻辑，使引擎能做一些事情。
就在不久之前，游戏的引擎是用汇编语言编写的，现在C已经转移到游戏引擎中，而游戏本身通常是用高级脚本语言编写的。像Quake3和虚幻这样的游戏将这些脚本作为可移植的字节码运行。
2001年初，开发商Rebel Act Studios工作室完成了他们的游戏Severance: Blade of Darkness。
此游戏使用他们自己的定制3D引擎，游戏的其余部分都是用Python编写的。
游戏主角是第三个人视角的战士。在探索地牢和城堡的过程中，你可以控制中世纪的战士，形成复杂的斩首组合攻击。
您可以下载这个游戏的第三方插件，并且发现它们都是Python源文件。
最近，Python已经被用于各种各样的游戏，如Freedom_Force，以及Humungous的后院体育系列。 ../_images/intro_freedom.jpg
Pygame和SDL是2D游戏的优秀C引擎。
游戏仍然会发现运行时最大的部分是在SDL中处理图形。SDL可以利用图形硬件加速的优势。启用这一功能可以改变游戏的速度，从每秒40帧到每秒200帧。
当您看到您的Python游戏以每秒200帧的速度运行时，您会意识到Python和游戏可以协同工作。
Python和SDL在多个平台上的工作表现令人印象深刻。
例如，在2001年5月，我发布了我自己的完整的pygame项目——SolarWolf，一个街机式动作游戏。
有一件事让我感到惊讶，一年之后也不需要任何补丁、bug修复或更新。
这个游戏完全是在windows上开发的，但是在Linux、Mac OSX和许多unix上运行，没有任何额外的配置。
尽管如此，也有非常明显的限制。
管理图形硬件加速的最好方法并不总是从软件渲染。
硬件支持在所有平台上都不可用。当游戏变得更复杂时，它通常必须多人协作。
SDL有一些设计限制，像全屏播放的图形可以快速地将你的游戏降低到非常低的速度。
虽然SDL不适合所有类型的游戏，但像Loki这样的公司已经使用SDL来运行各种各样的零售游戏。
在写游戏的时候，Pygame要求相当低。
你很快发现需要将通用函数封装到自己的游戏环境中。
重要的是，在pygame中没有任何东西可以阻挡你的前进道路。你的程序完全控制了一切。
这样做的副作用是你会发现需要更多代码来得到一个更高级的框架。你需要了解更多的功能

结束语

开发游戏是非常有益的，能够与您所编写的代码交互是令人兴奋的。
Pygame目前有近30个项目在使用它。部分游戏已经上市。
你在访问pygame网站时，可能对其他用户用Python做了什么感到惊讶的。
有一件事引起了我的注意，那就是用Python来尝试游戏开发的人员，很多人把游戏当做python的入门。
我可以理解为什么游戏会吸引新程序员，但从游戏开始可能比较困难，因为创建游戏需要对语言有更深入的理解。
通过为新用户编写更多示例来理解一些游戏的概念。也让pygame教程来支持这一群用户。

我最后的建议：保持简单。保持简单。保持简单。
重要的事情强调三次。
如果你打算创建你的第一个游戏，你会学到很多东西。
即使是一个简单的游戏也会挑战你的设计，而复杂的游戏并不一定意味着有趣的游戏。
当初步理解Python后，你可以用pygame在一到两周内创建一个简单的游戏。
从此你需要大量的时间来打磨你的作品，才能成为一款相当高大上的游作品！

Pygame 模块概览

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• [ ] - cdrom  |  回放
• [ ] - cursor  |   指针
• [ ] - display  |  控制显示屏幕
• [ ] - draw  |  把图形画到表面
• [ ] - event  |  管理事件和事件队列
• [ ] - font  |  创建和渲染字体
• [ ] - image  |  保存和载入图片
• [ ] - joystick  |   游戏摇杆
• [ ] - key  |  键盘管理
• [ ] - mouse  |   鼠标管理
• [ ] - sndarray  |  使用numpy调用声音
• [ ] - surfarray  |  使用numpy调用图像
• [ ] - time  |  控制时间
• [ ] - transform  |  旋转、缩放和翻转图片

翻译：易景互动（panosoft.cn）
杨晓宏 (561071777@qq.com)