一、pygame简介
pygame是一种流行的Python游戏开发库,具有良好的跨平台支持,可以在多个操作系统上运行,例如Windows,MacOS和Linux,免费、开源和跨平台。
pygame是一组专为编写视频游戏而设计的 Python 模块,使开发人员可以轻松创建2D游戏。 它在优秀的 Simple DirectMedia Library (SDL) 的库之上添加了功能,可以创建功能齐全的游戏和多媒体程序。
二、pygame模块与能力详解
2.1 基本编程框架
初始化pygame--> 定义显示窗口-->定义循环(刷新游戏界面)-->关闭游戏
import pygameimport sys#初始化内部各功能模块进行初始化pygame.init() #定义显示窗口size = width,height = 800,600 screen = pygame.display.set_mode(size) #设置显示窗口的标题内容等pygame.display.set_caption("小游戏程序") #定义循环,用于抓取事件、刷新游戏界面while True: #获取事件(鼠标、键盘、操作系统) for event in pygame.event.get(): if event.type == pygame.QUIT: sys.exit() #对游戏界面执行更新,窗口全部重绘 pygame.display.update()
2.2 pygame基本模块详解
2.2.1 pygame.display: 控制显示窗口和屏幕
size:表示 Surface 对象的矩形区域大小,是一个以像素为单位的宽度和高度的元组。 如果未设置 size,则表面将具有当前分辨率的尺寸。
flags: 控制由以下预定义常量表示的显示类型。
Depth:指定像素的颜色深度,默认为自适应模式。
Display: 索引 0 表示使用默认显示,否则可能会被环境变量覆盖。
vsync:设置为 1,则有可能获得具同步功能的显示器,但不保证一定能获得。 当pygame.OPENGL 或 pygame.SCALED模式下有效。
pygame默认是采用的笛卡尔坐标系。左上角的顶点是(0,0),向下向左正值增加。
2.2.2 Surface模块用来新建图像的
size:表示 Surface 对象的矩形区域大小。
flags:有两个可选参数值 HWSURFACE 和 SPCALPHA,前者代表将创建的 Surface 对象存放于显存中,后者表示让图像的每一个像素都包含一个 alpha 通道。
depth:指定像素的颜色深度,默认为自适应模式。
事件是构建整个游戏程序的核心,鼠标点击、键盘敲击、游戏窗口移动、调整窗口大小、触发特定的情节、退出游戏等等都可以看做是事件。
Event用事件队列来处理事件,遵循“先到先处理”的基本原则,通过事件队列,我们可以有序的、逐一的处理用户的操作。
常用的方法:
surface:指主游戏窗口,无特殊情况,一般都会绘制在主屏幕上。
color:该参数用于该图形着色。
通过以下三种方式来传递 color 参数值:
Color(r, g, b, a=255) -> RBG值,a:透明度,255表示不透明
Color(color_value) -> Color
附:基本颜色:
rect:绘制图形的位置和尺寸大小。
width:可选参数,指定边框的宽度,默认为 0,表示填充该矩形区域。
2.2.5 Locals 模块:各种常量的定义
pygame中的常量是在各自的模块中定义的,但从 locals 模块中使用它们会变得更容易。常量定义主要用于以下几个方面:
例如,键、鼠标事件为KEYDOWN、MOUSEBUTTONDOWN
2.2.6 其他模块功能
pygame._sdl2.touch:使用触摸输入
pygame.camera:使用相机
pygame.cdrom:音频cdrom控制
pygame.cursors:游标资源
pygame.fastevent:与来自多个线程的事件和队列交互。
pygame.font:加载和渲染字体
pygame.freetype:加载和渲染计算机字体
pygame.gfxdraw:绘制形状
pygame.image:图像传输
pygame.joystick:与操纵杆、游戏手柄和轨迹球交互。
pygame.key:使用键盘
pygame.mask:图像遮罩。
pygame.math向量类
pygame.midi:与 MIDI 输入和输出交互。
pygame.mixer:加载和播放声音
pygame.mixer.music:控制流式音频
pygame.mouse:使用鼠标
pygame.pixelcopy :一般像素阵列复制
pygame.scrap:剪贴板支持。
pygame.sndarray:访问声音样本数据
pygame.sprite:基本游戏对象类
pygame.surfarray:使用数组接口访问表面像素数据
pygame.tests:单元测试套件包
pygame.time:监听时间,控制游戏的帧率、动画速度等
pygame.transform:转换表面
三、游戏编程示例 - 简易五子棋
3.1 游戏设计
3.1规则
3.2 编程设计
1)线的编号就是坐标取值(0~17),共计18条线,间隔位置参考下图
2)五子连线赢棋四种策略,参考绿色底色编号示意(实际位置在交叉点上)
3)落子点就是用坐标值表示(x,y)
4)获取鼠标位置,据所在范围,标识落子点,避免点错
5)棋子分黑白,画图获取的位置和大小,就以交叉点坐标为圆心,18px为半径画出(2px作为棋子间隔)
3.3 代码实现
# -*- coding: utf-8 -*-import pygameimport sysimport timefrom pygame import locals#棋盘尺寸预定义,单位pxQIPAN_EDGE_LENGTH :int = 20QIPAN_SIZE_OF_CHESS_PIECES :int = 18QIPAN_GAP_OF_CHESS_PIECES :int = 2QIPAN_GAP_OF_TWO_LINE :int = 40QIPAN_LENGHT :int = 720QIPAN_TOTAL_NUM_OF_CHESS = QIPAN_SIZE_OF_CHESS_PIECES * QIPAN_SIZE_OF_CHESS_PIECES#棋盘颜色,RGBQIPAN_COLOR = [238, 154, 73]#棋盘画线黑色QIPAN_LINE_COLOR = [0,0,0]#线粗细QIPAN_BOLD_LINE_SIZE :int = 4QIPAN_NORMAL_LINE_SIZE :int = 2#棋子颜色CHESS_PIECES_WHITE = (255,255,255)CHESS_PIECES_BLACK = (0,0,0)#字体STXIHEI.TTF,如果本地没有字体,可以注释字体相关代码#window字体默认存储位置:C:\Windows\Fonts\STXIHEI.TTFWATERMARK_CONTENT = '山狗学会'WATERMARK_FONT = 'STXIHEI.TTF'WATERMARK_FONT_SIZE = 15class Wuziqi(object): #记录落子的位置,currentStausOfWuziqi[(x_point,y_point)] = (True, True) #key: 坐标;Value:是否落子,是否黑子 currentStausOfWuziqi = {} def __init__(self): self.startGame() def startGame(self): #初始化pygame环境 pygame.init() #画棋盘 #游戏主窗口 qipan_screen = pygame.display.set_mode((QIPAN_LENGHT, QIPAN_LENGHT)) #用于记录是否赢棋 result = (False, []) #持续刷新游戏画面 while True: for event in pygame.event.get(): #获取事件,如果鼠标点击右上角关闭按钮,关闭 if event.type == locals.QUIT: sys.exit() #已和局或者赢棋,不再刷新界面 if (len(self.currentStausOfWuziqi) >= QIPAN_TOTAL_NUM_OF_CHESS) or result[0]: continue #每次画图都要刷新棋盘,否则会留下“轨迹” #刷新棋盘:棋盘颜色,RGB qipan_screen.fill(QIPAN_COLOR) #新棋盘画线,18*18的棋盘,边白20px,线间隔40px; #起始坐标位置20px,间隔40px(18+2),总长720px for i in range(20,720, 40): #先画竖线,边框略粗 if i == QIPAN_EDGE_LENGTH or i == QIPAN_LENGHT - QIPAN_EDGE_LENGTH: #起点坐标至终点坐标,画线 pygame.draw.line(qipan_screen, QIPAN_LINE_COLOR, [i, QIPAN_EDGE_LENGTH], [i,QIPAN_LENGHT - QIPAN_EDGE_LENGTH], QIPAN_BOLD_LINE_SIZE ) #正常棋盘线 else: pygame.draw.line(qipan_screen, QIPAN_LINE_COLOR, [i, QIPAN_EDGE_LENGTH],[i, QIPAN_LENGHT - QIPAN_EDGE_LENGTH], QIPAN_NORMAL_LINE_SIZE ) #再画横线 ##起点坐标至终点坐标,画线 if i == QIPAN_EDGE_LENGTH or i == QIPAN_LENGHT - QIPAN_EDGE_LENGTH: pygame.draw.line(qipan_screen, QIPAN_LINE_COLOR, [QIPAN_EDGE_LENGTH, i], [QIPAN_LENGHT - QIPAN_EDGE_LENGTH, i], QIPAN_BOLD_LINE_SIZE ) else: pygame.draw.line(qipan_screen, QIPAN_NORMAL_LINE_SIZE, [QIPAN_EDGE_LENGTH, i], [QIPAN_LENGHT - QIPAN_EDGE_LENGTH, i], QIPAN_NORMAL_LINE_SIZE ) #新棋盘上加上水印 watermar_font = pygame.font.Font('STXIHEI.TTF', WATERMARK_FONT_SIZE) # 字体对象.render(文字内容,True,文字颜色,背景颜色) text = watermar_font.render(WATERMARK_CONTENT, True, (255, 255, 255),(238, 154, 73)) qipan_screen.blit(text, (QIPAN_LENGHT/2-40, QIPAN_LENGHT/2-40)) #获取鼠标坐标信息 x, y = pygame.mouse.get_pos() #获取落子的点 x_point, y_point = self.getChessPiecesPosition(x, y) #画一个圆圈,参数:棋盘,颜色,位置和尺寸,半径 pygame.draw.circle(qipan_screen, (0, 255, 0), (x_point, y_point), 20, QIPAN_BOLD_LINE_SIZE) #点击鼠标落子,记录落子成功 if (pygame.mouse.get_pressed()[0]): if not ((x_point,y_point) in self.currentStausOfWuziqi): if len(self.currentStausOfWuziqi) % 2 == 0: self.currentStausOfWuziqi[(x_point,y_point)] = (True, True) else: self.currentStausOfWuziqi[(x_point,y_point)] = (True, False) #避免连续点击鼠标,暂停 time.sleep(0.2) #重新画一遍已落下的棋子 self.drawAllChessPieces(qipan_screen) #检查是否赢棋 result = self.ifWin() if result[0]: # print(result[0],result[1]) for p in result[1]: pygame.draw.circle(qipan_screen, (0, 255, 0), (p[0], p[1]), 20, QIPAN_BOLD_LINE_SIZE) pygame.display.update() #刷新游戏界面 pygame.display.update() def drawAllChessPieces(self, qipan_screen): for coord, check in self.currentStausOfWuziqi.items(): if check[1]: pygame.draw.circle(qipan_screen, CHESS_PIECES_BLACK, (coord[0], coord[1]),QIPAN_SIZE_OF_CHESS_PIECES,0) else: pygame.draw.circle(qipan_screen, CHESS_PIECES_WHITE, (coord[0], coord[1]),QIPAN_SIZE_OF_CHESS_PIECES,0) #根据鼠标位置,获取落子位置(棋盘落子点) #鼠标位置肯定会落在棋盘上的一个“方格”内,将2个对边中心点相连,就将方格隔离出来四个区域 #如果坐标落在左上角区域,那么落子点就是“方格”的左上角定点,以此类推 def getChessPiecesPosition(self, x, y): #向下取整:整除"//" n_x = (x - QIPAN_EDGE_LENGTH) // QIPAN_GAP_OF_TWO_LINE n_y = (y - QIPAN_EDGE_LENGTH) // QIPAN_GAP_OF_TWO_LINE #取余(%) n_x_left = (x - QIPAN_EDGE_LENGTH) % QIPAN_GAP_OF_TWO_LINE n_y_left = (y - QIPAN_EDGE_LENGTH) % QIPAN_GAP_OF_TWO_LINE #左上角顶点 if n_x_left <= QIPAN_GAP_OF_TWO_LINE/2 and n_y_left <= QIPAN_GAP_OF_TWO_LINE/2: x = n_x y = n_y #左下角顶点 elif n_x_left <= QIPAN_GAP_OF_TWO_LINE/2 and n_y_left > QIPAN_GAP_OF_TWO_LINE/2: x = n_x y = n_y + 1 #右上角顶点 elif n_x_left > QIPAN_GAP_OF_TWO_LINE/2 and n_y_left <= QIPAN_GAP_OF_TWO_LINE/2: x = n_x + 1 y = n_y #左下角顶点 else: x = n_x + 1 y = n_y + 1 return x * QIPAN_GAP_OF_TWO_LINE + QIPAN_EDGE_LENGTH, y * QIPAN_GAP_OF_TWO_LINE + QIPAN_EDGE_LENGTH def ifWin(self): #如果尚未落子,就直接返回未赢 if (len(self.currentStausOfWuziqi) < 1): return (False, []) #获取最后一个棋子的坐标,并判断最后一个棋子是否赢棋;dict转换位list,是按照元素添加顺序来确定顺序的 coord = list(self.currentStausOfWuziqi.keys())[-1] x_point = coord[0] y_point = coord[1] #如果落子坐标不在已落子坐标内,则返回 if not ((x_point,y_point) in self.currentStausOfWuziqi): return (False, []) chess_color = self.currentStausOfWuziqi[(x_point,y_point )][1] #横向五子连线判断,先往右遍历,再往左遍历 #初始化游标,用于判断是否五子连线,记录赢棋记录 x_cursor = 0 y_cursor = 0 #首个棋子是当前棋子 no_cursor = 1 res_list = [] #首先向右判断,纵坐标不变 y_cursor = y_point for i in range (1, 6): #如果已经是右边边框落子,直接终止向右 if x_point == QIPAN_LENGHT - QIPAN_EDGE_LENGTH: break #游标移动 x_cursor = x_point + QIPAN_GAP_OF_TWO_LINE * i #游标所在坐标有棋子 if (x_cursor,y_cursor) in self.currentStausOfWuziqi: #且棋子颜色与最后一个棋子颜色一致,则连续棋子数量加1 if chess_color == self.currentStausOfWuziqi[(x_cursor,y_cursor)][1]: no_cursor = no_cursor + 1 res_list.append((x_cursor,y_cursor)) else: break else: break #如果五子连线返回结果,不用进一步分析棋局 if no_cursor >= 5: return (True, res_list) #然后向左判断,纵坐标保持不变 for i in range (1, 6): #如果已经是左边边框落子,直接终止向左 if x_point == QIPAN_EDGE_LENGTH: break #游标移动 x_cursor = x_point - QIPAN_GAP_OF_TWO_LINE * i #游标所在坐标有棋子 if (x_cursor,y_cursor) in self.currentStausOfWuziqi: #且棋子颜色与最后一个棋子颜色一致,则连续棋子数量加1 if chess_color == self.currentStausOfWuziqi[(x_cursor,y_cursor)][1]: no_cursor = no_cursor + 1 res_list.append((x_cursor,y_cursor)) else: break else: break #如果五子连线返回结果,不用进一步分析棋局 if no_cursor >= 5: return (True, res_list) #纵向五子连线判断,先往下遍历,再往上遍历 #初始化游标,用于判断是否五子连线 x_cursor = 0 y_cursor = 0 #首个棋子是当前棋子 no_cursor = 1 res_list = [] #首先向下判断,横坐标不变 x_cursor = x_point for i in range (1, 6): #如果已经是下边边框落子,直接终止向下 if y_point == QIPAN_LENGHT - QIPAN_EDGE_LENGTH: break #游标移动 y_cursor = y_point + QIPAN_GAP_OF_TWO_LINE * i #游标所在坐标有棋子 if (x_cursor,y_cursor) in self.currentStausOfWuziqi: #且棋子颜色与最后一个棋子颜色一致,则连续棋子数量加1 if chess_color == self.currentStausOfWuziqi[(x_cursor,y_cursor)][1]: no_cursor = no_cursor + 1 res_list.append((x_cursor,y_cursor)) else: break else: break #如果五子连线返回结果,不用进一步分析棋局 if no_cursor >= 5: # print('纵向',True, res_list) return (True, res_list) #然后向上判断,横坐标保持不变 for i in range (1, 6): #如果已经是上边边框落子,直接终止向上 if y_point == QIPAN_EDGE_LENGTH: break #游标移动 y_cursor = y_point - QIPAN_GAP_OF_TWO_LINE * i #游标所在坐标有棋子 if (x_cursor,y_cursor) in self.currentStausOfWuziqi: #且棋子颜色与最后一个棋子颜色一致,则连续棋子数量加1 if chess_color == self.currentStausOfWuziqi[(x_cursor,y_cursor)][1]: no_cursor = no_cursor + 1 res_list.append((x_cursor,y_cursor)) else: break else: break #如果五子连线返回结果,不用进一步分析棋局 if no_cursor >= 5: return (True, res_list) #斜下五子连线判断,先往斜下遍历,再往斜后遍历 #初始化游标,用于判断是否五子连线 x_cursor = 0 y_cursor = 0 #首个棋子是当前棋子 no_cursor = 1 res_list = [] #首先斜下判断 for i in range (1, 6): #如果已经是下边边框落子,直接终止向下 if (x_point == QIPAN_LENGHT - QIPAN_EDGE_LENGTH) or (y_point == QIPAN_LENGHT - QIPAN_EDGE_LENGTH) : break #游标移动 x_cursor = x_point + QIPAN_GAP_OF_TWO_LINE * i y_cursor = y_point + QIPAN_GAP_OF_TWO_LINE * i #游标所在坐标有棋子 if (x_cursor,y_cursor) in self.currentStausOfWuziqi: #且棋子颜色与最后一个棋子颜色一致,则连续棋子数量加1 if chess_color == self.currentStausOfWuziqi[(x_cursor,y_cursor)][1]: no_cursor = no_cursor + 1 res_list.append((x_cursor,y_cursor)) else: break else: break #然后斜后判断 for i in range (1, 6): #如果已经是上边边框落子,直接终止向上 if (x_point == QIPAN_EDGE_LENGTH) or (y_point == QIPAN_EDGE_LENGTH) : break #游标移动 x_cursor = x_point - QIPAN_GAP_OF_TWO_LINE * i y_cursor = y_point - QIPAN_GAP_OF_TWO_LINE * i #游标所在坐标有棋子 if (x_cursor,y_cursor) in self.currentStausOfWuziqi: #且棋子颜色与最后一个棋子颜色一致,则连续棋子数量加1 if chess_color == self.currentStausOfWuziqi[(x_cursor,y_cursor)][1]: no_cursor = no_cursor + 1 res_list.append((x_cursor,y_cursor)) else: break else: break #如果五子连线返回结果,不用进一步分析棋局 if no_cursor >= 5: return (True, res_list) #斜上五子连线判断,先往斜上遍历,再往斜后遍历 #初始化游标,用于判断是否五子连线 x_cursor = 0 y_cursor = 0 #首个棋子是当前棋子 no_cursor = 1 res_list = [] #首先斜下判断 for i in range (1, 6): #如果已经是边框落子,直接终止 if (x_point == QIPAN_LENGHT - QIPAN_EDGE_LENGTH) or (y_point == QIPAN_EDGE_LENGTH) : break #游标移动 x_cursor = x_point + QIPAN_GAP_OF_TWO_LINE * i y_cursor = y_point - QIPAN_GAP_OF_TWO_LINE * i #游标所在坐标有棋子 if (x_cursor,y_cursor) in self.currentStausOfWuziqi: #且棋子颜色与最后一个棋子颜色一致,则连续棋子数量加1 if chess_color == self.currentStausOfWuziqi[(x_cursor,y_cursor)][1]: no_cursor = no_cursor + 1 res_list.append((x_cursor,y_cursor)) else: break else: break #然后斜后判断 for i in range (1, 6): #如果已经是边框落子,直接终止 if (x_point == QIPAN_EDGE_LENGTH) or (y_point == QIPAN_LENGHT - QIPAN_EDGE_LENGTH) : break #游标移动 x_cursor = x_point - QIPAN_GAP_OF_TWO_LINE * i y_cursor = y_point + QIPAN_GAP_OF_TWO_LINE * i #游标所在坐标有棋子 if (x_cursor,y_cursor) in self.currentStausOfWuziqi: #且棋子颜色与最后一个棋子颜色一致,则连续棋子数量加1 if chess_color == self.currentStausOfWuziqi[(x_cursor,y_cursor)][1]: no_cursor = no_cursor + 1 res_list.append((x_cursor,y_cursor)) else: break else: break #如果五子连线返回结果,不用进一步分析棋局 #如果四种赢棋方式均未赢棋,则返回False if no_cursor >= 5: return (True, res_list) else: return (False, res_list) #为了标识执行代码的入口和避免文件被导入时被执行,我们可以将执行代码放入main函数中。if __name__ == '__main__': Wuziqi()
PS D:\Shangouxuehui_Git> & D:/Python312/python.exe d:/Shangouxuehui_Git/PythonBasicCases/pygame_wuziqi.py
https://github.com/ShanGouXueHui/PythonBasicCases
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