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PyGame游戏编程

  • Python非常受欢迎的一个原因是它的应用领域非常广泛,其中就包括游戏开发。而是用Python进行游戏开发的首选模块就是PyGame。

1. 初识Pygame

  • PyGame是跨平台Python模块,专为电子游戏设计,包含图像、声音等,创建在SDL(Simple DirectMedia Layer)基础上,允许实时电子游戏研发而不会被低级语言,如C语言或是更低级的汇编语言束缚。基于这样一个设想,所有需要的游戏功能和理念(主要是图像方面)都完全简化为游戏逻辑本身,所有的资源结构都可以由高级语言(如Python)提供。

1. 安装Pygame

  • PyGame的官方网址是www.pygame.org。在该网址中可以查看PyGame的相关文档。PyGame的安装命令很简单:
pip install pygame
  • 检查模块是否安装成功:
import pygame
pygame.ver
  • 运行结果如下:

2. Pygame常用模块

  • Pygame做游戏开发的优势在于不需要过多地考虑底层相关的内容,可以把工作中心放在游戏逻辑上。例如,PyGame中集成了很多和底层相关的模块,如访问显示设备、管理事件、使用字体等。
  • Pygame常用模块如下:
模块名功能
pygame.cdrom访问光驱。
pygame.cursors加载光标。
pygame.display访问显示设备。
pygame.draw绘制形状、线和点。
pygame.event管理事件。
pygame.font使用字体。
pygame.image加载和存储图片。
pygame.joystick使用游戏手柄或类似的东西。
pygame.key读取键盘按键。
pygame.mixer声音。
pygame.mouse鼠标。
pygame.movie播放视频。
pygame.music播放音乐。
pygame.overlay访问高级视频叠加。
pygame.rect管理矩形区域。
pygame.sndarray操作声音数据。
pygame.sprite操作移动图像。
pygame.surface管理图像和屏幕。
pygame.surfarray管理点阵图像数据。
pygame.time管理时间和帧信息。
pygame.transform缩放和移动图像。
  • 使用Pygame的display模块和event模块创建一个PyGame窗口,代码如下:
# -*- coding: utf-8 -*-
import sys         # 导入sys模块
import pygame       # 导入pygame模块


pygame.init()        # 初始化pygame
size = width, height = 320, 240     # 设置窗口尺寸
screen = pygame.display.set_mode(size)    # 显示窗口

# 执行死循环,确保窗口一直显示
while True:
    # 检查事件
    for event in pygame.event.get():    # 遍历所有事件
        if event.type == pygame.QUIT:     # 如果单击关闭窗口,则退出
            sys.exit()
pygame.quit()       # 退出pygame
  • 运行结果如下:

2. 制作一个跳跃的小球游戏(Pygame基本使用)

  • 创建一个游戏窗口,然后在窗口内创建一个小球。以一定速度移动小球,当小球碰到游戏窗口的边缘时,小球弹回,继续移动。
    (1)创建一个游戏窗口,宽高设置640*480:
import sys    # 导入sys模块
import pygame    # 导入pygame模块

pygame.init()     # 初始化pygame
size = width,height=640,480     # 设置窗口
screen = pygame.display.set_mode(size)     # 显示窗口
  • 上述代码中,首先导入pygame模块,然后调用init()方法初始化pygame模块。接下来设置窗口的宽和高,最后使用display模块显示窗体。
  • display模块的常用方法:
方法名功能
pygame.display.init初始化display模块。
pygame.display.quit结束display模块。
pygame.display.get_init如果display模块已经被初始化,则返回True。
pygame.display.set_mode初始化一个准备显示的界面。
pygame.display.get_surface获取当前的Surface对象。
pygame.display.flip更新整个待显示的Surface对象到屏幕上。
pygame.display.update更新部分内容显示到屏幕上,如果没有参数则与flip功能相同。
(2)运行上述代码,会出现一个一闪而过的黑色窗口,这是因为程序执行完成后会自动关闭。如果让窗口一直显示,需要使用while True让程序一直执行,此外,还需要设置关闭按钮。代码具体如下:
# -*-coding:utf-8 -*-
import sys    # 导入sys模块
import pygame   # 导入pygame模块

pygame.init()     # 初始化pygame
size = width, height = 640, 480    # 设置窗口
screen = pygame.display.set_mode(size)   # 显示窗口

# 执行死循环,确保窗口一直显示
while True:
    # 检查事件
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:   # 如果单击关闭窗口,则退出
            sys.exit()
pygame.quit()     # 退出pygame
  • 上述代码中,添加了轮询事件检测。pygame.event.get()能够获取事件队列,使用for…in遍历事件,然后根据type属性判断事件类型。这里的事件处理方式与GUI类似,如event.type等于pygame.GUIT表示检测到关闭pygame窗口事件,pygame.KEYDOWN表示键盘按下事件pygame.MOUSEBUTTONDOWN表示鼠标按下事件等。
    (3)在窗口中添加小球。我们先准备好一张ball.png图片,然后加载该图片,最后将图片显示在窗口中:
# #######################1. 窗口一闪而过
# import sys    # 导入sys模块
# import pygame    # 导入pygame模块
#
# pygame.init()     # 初始化pygame
# size = width,height=640,480     # 设置窗口
# screen = pygame.display.set_mode(size)     # 显示窗口

# ##############################2. 窗口持续
# # -*-coding:utf-8 -*-
# import sys    # 导入sys模块
# import pygame   # 导入pygame模块
#
# pygame.init()     # 初始化pygame
# size = width, height = 640, 480    # 设置窗口
# screen = pygame.display.set_mode(size)   # 显示窗口
#
# # 执行死循环,确保窗口一直显示
# while True:
#     # 检查事件
#     for event in pygame.event.get():
#         if event.type == pygame.QUIT:   # 如果单击关闭窗口,则退出
#             sys.exit()
# pygame.quit()     # 退出pygame

# ######################3. 添加ball的窗口
# -*-coding:utf-8 -*-
import sys    # 导入sys模块
import pygame   # 导入pygame模块

pygame.init()     # 初始化pygame
size = width, height = 640, 480   # 设置窗口
screen  = pygame.display.set_mode(size)   # 显示窗口
color = (0, 0, 0)   # 设置颜色

ball = pygame.image.load("ball.png")    # 加载图片
ballrect = ball.get_rect()    # 获取矩形区域

# 执行死循环,确保窗口一直显示
while True:
    # 检查事件
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:    # 如果点击关闭窗口,则退出
            sys.exit()
        screen.fill(color)    # 填充颜色
        screen.blit(ball, ballrect)    # 将图片画到窗口上
        pygame.display.flip()    # 更新全部显示
pygame.quit()       # 退出pygame
  • 上述代码使用image模块的load()方法加载图片,返回值ball是一个Surface对象。Surface是用来代表图片的pygame对象,可以对一个Surface对象进行涂画、变形、复制等各种操作。事实上,屏幕也只是一个surface,pygame.display.set_mode就返回一个屏幕Surface对象。如果将ball这个Surface对象画到screen.Surface对象,需要使用blit()方法,最后使用display模块的flip方法更新整个待显示的Surface对象到屏幕上。
  • 运行结果如下:
  • Surface对象的常用方法如下:
方法名功能
pygame.Surface.blit将一个图像画到另一个图像上。
pygame.Surface.convert转换图像的像素格式。
pygame.Surface.convert_alpha转换图像的像素格式,包含alpha通道的转换。
pygame.Surface.fill使用颜色填充Surface
pygame.Surface.get_rect获取Surface的矩形区域。

(4)下面该让小球动起来了。ball.get_rect()方法返回值ballrect()方法返回值ballrect是一个Rect对象,该对象有一个move()方法可用于移动矩形。move(x,y)函数有两个参数,第一个参数是X轴移动的距离,第二个参数是Y轴移动的距离。窗体左上角坐标为(0,0),例如move(100,50)。

  • 为实现小球不停地移动,将move()函数添加到while循环内:
# -*- coding:utf-8-*-
import sys
import pygame

pygame.init()      # 初始化pygame
size = width, height = 640, 480    # 设置窗口
screen = pygame.display.set_mode(size)    # 显示窗口
color = (0, 0, 0)    # 设置颜色

ball = pygame.image.load("ball.png")    # 加载图片
ballrect = ball.get_rect()       # 获取矩形区域

speed = [5, 5]     # 设置移动的X轴、Y轴距离
# 执行死循环,确保窗口一直显示
while True:
    # 检查事件
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:    # 如果单击关闭窗口,则退出
            sys.exit()
    ballrect = ballrect.move(speed)    # 移动小球
    screen.fill(color)    # 填充颜色
    screen.blit(ball, ballrect)     # 将图片画到窗口上
    pygame.display.flip()      # 更新全部显示
pygame.quit()     # 退出pygame

  • 运行上述代码,小球在屏幕中一闪而过,此时,小球并没有真正消失,而是移动到窗体外了,此时需要添加碰撞检测的功能。当小球与窗体的任一边缘发生碰撞,则改变小球的移动方向:
# -*- coding:utf-8 -*-
import sys    # 导入sys模块
import pygame     # 导入pygame模块

pygame.init()      # 初始化pygame
size = width, height = 640, 480    # 设置窗口
screen = pygame.display.set_mode(size)     # 显示窗口
color = (0, 0, 0)     # 设置窗口背景颜色

ball = pygame.image.load("ball.png")    # 加载图片
ballrect = ball.get_rect()    # 获取矩形区域

speed = [1, 1]      # 设置移动的X轴、Y轴距离
# 执行死循环,确保窗口一直显示
while True:
    # 检查事件
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:     # 如果单击关闭窗口,则退出
            sys.exit()
    ballrect = ballrect.move(speed)     # 移动小球
    # 碰到左右边缘
    if ballrect.left < 0 or ballrect.right > width:
        speed[0] = -speed[0]
    # 碰到上下边缘
    if ballrect.top < 0 or ballrect.bottom > height:
        speed[1] = -speed[1]
    screen.fill(color)      # 填充颜色
    screen.blit(ball, ballrect)     # 将图片画到窗口上
    pygame.display.flip()     # 更新全部显示

pygame.quit()     # 退出pygame
  • 上述代码中,添加了碰撞检测功能。如果球碰到左右边缘,则更改X轴数据为负数;如果碰到上下边缘,则改Y轴数据为负数。
  • 运行结果如下:

    (6)运行上述代码发现好像有多个小球在飞快移动,这是因为运行上述代码的时间非常短,导致肉眼错觉,因此需要添加一个“时钟”来控制程序运行时间。用pygame的time模块控制。使用pygame时钟前,必须先创建一个Clock对象的一个实例,然后在while循环中设置多长时间运行一次。代码如下:
# -*- coding:utf-8 -*-
import sys    # 导入sys模块
import pygame    # 导入pygame模块

pygame.init()     # 初始化pygame
size = width, height = 640, 480    # 设置窗口
screen = pygame.display.set_mode(size)    # 显示窗口
color = (0, 0, 0)    # 设置颜色

ball = pygame.image.load("ball.png")    # 加载图片
ballrect = ball.get_rect()   # 获取矩形区域

speed = [5, 5]     # 设置移动的X轴、Y轴距离
clock = pygame.time.Clock()     # 设置时钟
# 执行死循环,确保窗口一直显示
while True:
    clock.tick(60)    # 每秒执行60次
    # 检查事件
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:     # 如果单击关闭窗口,则退出
            sys.exit()
    ballrect = ballrect.move(speed)    # 移动小球
    # 碰到左右边缘
    if ballrect.left < 0 or ballrect.right > width:
        speed[0] = -speed[0]
    # 碰到上下边缘
    if ballrect.top < 0 or ballrect.bottom > height:
        speed[1] = -speed[1]
    screen.fill(color)     # 填充颜色
    screen.blit(ball, ballrect)     # 将图片画到窗口上
    screen.blit(ball, ballrect)     # 将图片画到窗口上
    pygame.display.flip()    # 更新全部显示
pygame.quit()      # 退出pygame
  • 至此,就完成了跳跃的小球游戏。
  • 运行效果如下:

3. 开发Flappy Bird游戏

  • 游戏的素材可以从该网站上找自己喜欢的:https://www.aigei.com/s?tab=file&type=2d&q=flappy+bird&page=3#resContainer
  • 也可以使用我下载的:

1. 游戏简介

  • Flappy Bird是一款鸟类飞行游戏,由越南河内独立游戏开发者阮哈东(DongNguyen)开发。在Flappy Bird这款游戏中,玩家只需要用一根手指来操控,单击触摸手机屏幕,小鸟就会往上飞,不断地单击就会不断地往高处飞。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。如果小鸟碰到了障碍物,游戏就会结束。每当小鸟飞过一组管道,玩家就会获得一分。

2. 游戏分析

  • 在Flappy Bird中,主要有两个对象:小鸟和管道。可以创建Bird类和Pineline类来分别表示这两个对象。小鸟可以通过上下移动来躲避管道,所以在Bird类中创建一个birdUpdate()方法,实现小鸟的上下移动。为了体现小鸟向前飞行的特征,可以让管道一直向左侧移动,这样在窗口中就好像小鸟在向前飞行。所以,在Pineline类中也创建了一个updatePipline()方法,实现管道的向左移动。此外,还创建了3个函数:createMap()函数用于绘制地图;checkDead()函数用于判断小鸟的生命状态;getResult()函数用于获取最终分数。最后在主逻辑中实例化类并调用相关方法,实现相应功能。

3. 搭建主框架

  • 通过前面分析,我们可以搭建起Flappy Bird游戏的主框架。Flappy Bird游戏有两个对象:小鸟和管道。先来创建这两个类,类中的具体方法可以先使用pass语句替代。然后创建一个绘制地图的函数createMap()。最后,在主逻辑中绘制背景图片。关键代码如下:
import pygame
import sys
import random


class Bird(object):
    """定义一个鸟类"""
    def __init__(self):
        """定义初始化方法"""
        pass

    def birdUpdate(self):
        pass


class Pipeline(object):
    """定义一个管道类"""
    def __init__(self):
        """定义初始化方法"""
        pass

    def updatePipeline(self):
        """水平移动"""
        pass


def createMap(screen, background):
    """定义创建地图的方法"""
    screen.fill((255, 255, 255))     # 填充颜色
    screen.blit(background, (0, 0))    # 填入到背景
    pygame.display.update()    # 更新显示


if __name__ == "__main__":
    """主程序"""
    pygame.init()     # 初始化pygame
    size = width, height = 400, 720    # 设置窗口
    screen = pygame.display.set_mode(size)    # 显示窗口
    clock = pygame.time.Clock()    # 设置时钟
    Pipeline = Pipeline()     # 实例化管道类
    Bird = Bird()    # 实例化鸟类
    while True:
        clock.tick(60)     # 每秒执行60次
        # 轮询事件
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                sys.exit()
        background = pygame.image.load("assets/background.png")     # 加载背景图片
        createMap(screen, background)    # 绘制地图
    pygame.quit()    # 退出

  • 运行结果如下:

4. 创建小鸟类

  • 下面创建小鸟类。该类需要初始化很多参数,所以定义一个__init__()方法,用来初始化各种参数,包括鸟飞行的几种状态、飞行的速度、跳跃的高度等。然后定义birdUpdate()方法,该方法用于实现小鸟的跳跃和坠落。接下来,在主逻辑的轮询事件中添加键盘按下事件或鼠标单击事件,如按下鼠标,使小鸟上升等。最后,在createMap()方法中显示小鸟的图像。


import pygame
import sys
import random
# 素材参考地址:https://www.aigei.com/s?q=flappy+bird&type=2d


class Bird(object):
    """定义一个鸟类"""
    def __init__(self):
        """定义初始化方法"""
        self.birdRect = pygame.Rect(65, 50, 50, 50)    # 鸟的矩形
        # 定义鸟的3种状态列表
        self.birdStatus = [pygame.image.load("assets/1.png"),
                           pygame.image.load("assets/2.png"),
                           pygame.image.load("assets/dead.png")]
        self.status = 0   # 默认飞行状态
        self.birdX = 120   # 鸟所在X轴坐标
        self.birdY = 350    # 鸟所在Y轴坐标,即上下飞行高度
        self.jump = False      # 默认情况小鸟自动降落
        self.jumpSpeed = 10    # 跳跃高度
        self.gravity = 5    # 重力
        self.dead = False     # 默认小鸟生命状态为活着

    def birdUpdate(self):
        if self.jump:
            # 小鸟跳跃
            self.jumpSpeed -= 1    # 速度递减,上升越来越慢
            self.birdY -= self.jumpSpeed    # 鸟Y轴坐标减小,小鸟上升
        else:
            # 小鸟坠落
            self.gravity += 0.2     # 重力递增,下降越来越快
            self.birdY += self.gravity      # 鸟Y轴坐标增加,小鸟下降
        self.birdRect[1] = self.birdY    # 更改Y轴位置


class Pipeline(object):
    """定义一个管道类"""
    def __init__(self):
        """定义初始化方法"""
        pass

    def updatePipeline(self):
        """水平移动"""
        pass


def createMap(screen, background):
    """定义创建地图的方法"""
    screen.fill((255, 255, 255))     # 填充颜色
    screen.blit(background, (0, 0))    # 填入到背景
    # 显示小鸟
    if Bird.dead:     # 撞管道状态
        Bird.status = 2
    elif Bird.jump:    # 起飞状态
        Bird.status = 1
    screen.blit(Bird.birdStatus[Bird.status], (Bird.birdX, Bird.birdY))    # 设置小鸟的坐标
    Bird.birdUpdate()     # 鸟移动
    pygame.display.update()    # 更新显示


if __name__ == "__main__":
    """主程序"""
    pygame.init()     # 初始化pygame
    size = width, height = 400, 720    # 设置窗口
    screen = pygame.display.set_mode(size)    # 显示窗口
    clock = pygame.time.Clock()    # 设置时钟
    Pipeline = Pipeline()     # 实例化管道类
    Bird = Bird()    # 实例化鸟类
    while True:
        clock.tick(60)     # 每秒执行60次
        # 轮询事件
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                sys.exit()
            if (event.type == pygame.KEYDOWN or event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN) and not Bird.dead:
                Bird.jump = True     # 跳跃
                Bird.gravity = 5    # 重力
                Bird.jumpSpeed = 10     # 跳跃速度
        background = pygame.image.load("assets/background.png")     # 加载背景图片
        createMap(screen, background)    # 绘制地图
    pygame.quit()    # 退出


  • 上述代码在Bird类中设置了birdStatus属性,该属性是一个鸟类图片的列表,列表中显示鸟类的3种飞行状态,根据小鸟的不同状态加载相应的图片。在birdUpdate()方法中,为了达到较好的动画效果,使用jumpSpeed和gravity两个属性逐渐变化。运行上述代码,在窗体内创建一只鸟,默认情况下小鸟会一直下降。当单击一下鼠标或按一下键盘,小鸟会跳跃一下,高度上升。运行效果如下图:

5. 创建管道类

  • 创建完鸟类之后,我们来创建管道类。同样,在_init_()方法中初始化各种参数,包括设置管道的坐标,加载上下管道图片等。然后在updatePipline()方法中,定义管道向左移动的速度,并且当管道移出屏幕时重新绘制下一组管道。最后,在createMap()函数中显示管道。关键代码如下:
import pygame
import sys
import random
# 素材参考地址:https://www.aigei.com/s?q=flappy+bird&type=2d


class Bird(object):
    """定义一个鸟类"""
    def __init__(self):
        """定义初始化方法"""
        self.birdRect = pygame.Rect(65, 50, 50, 50)    # 鸟的矩形
        # 定义鸟的3种状态列表
        self.birdStatus = [pygame.image.load("assets/1.png"),
                           pygame.image.load("assets/2.png"),
                           pygame.image.load("assets/dead.png")]
        self.status = 0   # 默认飞行状态
        self.birdX = 120   # 鸟所在X轴坐标
        self.birdY = 350    # 鸟所在Y轴坐标,即上下飞行高度
        self.jump = False      # 默认情况小鸟自动降落
        self.jumpSpeed = 10    # 跳跃高度
        self.gravity = 5    # 重力
        self.dead = False     # 默认小鸟生命状态为活着

    def birdUpdate(self):
        if self.jump:
            # 小鸟跳跃
            self.jumpSpeed -= 1    # 速度递减,上升越来越慢
            self.birdY -= self.jumpSpeed    # 鸟Y轴坐标减小,小鸟上升
        else:
            # 小鸟坠落
            self.gravity += 0.2     # 重力递增,下降越来越快
            self.birdY += self.gravity      # 鸟Y轴坐标增加,小鸟下降
        self.birdRect[1] = self.birdY    # 更改Y轴位置


class Pipeline(object):
    """定义一个管道类"""
    def __init__(self):
        """定义初始化方法"""
        self.wallx = 400      # 管道所在X轴坐标
        self.pineUp = pygame.image.load("assets/top.png")     # 加载上管道图片
        self.pineDown = pygame.image.load("assets/bottom.png")     # 加载下管道图片

    def updatePipeline(self):
        """管道水平移动方法"""
        self.wallx -= 5      # 管道X轴坐标递减,即管道向左移动
        # 当管道运行到一定位置,即小鸟飞越管道,分数加1,并且管道重置
        if self.wallx < -80:
            self.wallx = 400


def createMap(screen, background):
    """定义创建地图的方法"""
    screen.fill((255, 255, 255))     # 填充颜色
    screen.blit(background, (0, 0))    # 填入到背景

    # 显示管道
    screen.blit(Pipeline.pineUp, (Pipeline.wallx, -300))     # 上管道坐标位置(X,Y)
    screen.blit(Pipeline.pineDown, (Pipeline.wallx, 500))    # 下管道坐标位置(X,Y)
    Pipeline.updatePipeline()      # 管道移动

    # 显示小鸟
    if Bird.dead:     # 撞管道状态
        Bird.status = 2
    elif Bird.jump:    # 起飞状态
        Bird.status = 1
    screen.blit(Bird.birdStatus[Bird.status], (Bird.birdX, Bird.birdY))    # 设置小鸟的坐标
    Bird.birdUpdate()     # 鸟移动

    pygame.display.update()    # 更新显示


if __name__ == "__main__":
    """主程序"""
    pygame.init()     # 初始化pygame
    size = width, height = 400, 720    # 设置窗口
    screen = pygame.display.set_mode(size)    # 显示窗口
    clock = pygame.time.Clock()    # 设置时钟
    Pipeline = Pipeline()     # 实例化管道类
    Bird = Bird()    # 实例化鸟类
    while True:
        clock.tick(60)     # 每秒执行60次
        # 轮询事件
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                sys.exit()
            if (event.type == pygame.KEYDOWN or event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN) and not Bird.dead:
                Bird.jump = True     # 跳跃
                Bird.gravity = 5    # 重力
                Bird.jumpSpeed = 10     # 跳跃速度
        background = pygame.image.load("assets/background.png")     # 加载背景图片
        createMap(screen, background)    # 绘制地图
    pygame.quit()    # 退出

  • 上述代码中,在createMap()函数中,设置先显示管道,再显示小鸟。这样做的目的是,当小鸟与管道图像重合的时候,小鸟的图像显示在上层,而管道的图像显示在底层。运行结果如下:

6. 计算得分

  • 当小鸟飞过管道时,玩家得分加1.这里对于飞过管道的逻辑做了简化处理:当管道移动到窗体左侧一定距离后,默认小鸟飞过管道,使分数加1,并显示在屏幕上。在updatePipeline()方法中实现该功能。代码如下:
import pygame
import sys
import random
# 素材参考地址:https://www.aigei.com/s?q=flappy+bird&type=2d




class Bird(object):
    """定义一个鸟类"""
    def __init__(self):
        """定义初始化方法"""
        self.birdRect = pygame.Rect(65, 50, 50, 50)    # 鸟的矩形
        # 定义鸟的3种状态列表
        self.birdStatus = [pygame.image.load("assets/1.png"),
                           pygame.image.load("assets/2.png"),
                           pygame.image.load("assets/dead.png")]
        self.status = 0   # 默认飞行状态
        self.birdX = 120   # 鸟所在X轴坐标
        self.birdY = 350    # 鸟所在Y轴坐标,即上下飞行高度
        self.jump = False      # 默认情况小鸟自动降落
        self.jumpSpeed = 10    # 跳跃高度
        self.gravity = 5    # 重力
        self.dead = False     # 默认小鸟生命状态为活着

    def birdUpdate(self):
        if self.jump:
            # 小鸟跳跃
            self.jumpSpeed -= 1    # 速度递减,上升越来越慢
            self.birdY -= self.jumpSpeed    # 鸟Y轴坐标减小,小鸟上升
        else:
            # 小鸟坠落
            self.gravity += 0.2     # 重力递增,下降越来越快
            self.birdY += self.gravity      # 鸟Y轴坐标增加,小鸟下降
        self.birdRect[1] = self.birdY    # 更改Y轴位置


class Pipeline(object):
    """定义一个管道类"""
    def __init__(self):
        """定义初始化方法"""
        self.wallx = 400      # 管道所在X轴坐标
        self.pineUp = pygame.image.load("assets/top.png")     # 加载上管道图片
        self.pineDown = pygame.image.load("assets/bottom.png")     # 加载下管道图片

    def updatePipeline(self):
        """管道水平移动方法"""
        self.wallx -= 5      # 管道X轴坐标递减,即管道向左移动
        # 当管道运行到一定位置,即小鸟飞越管道,分数加1,并且管道重置
        if self.wallx < -80:
            global score
            score += 1
            self.wallx = 400


def createMap(screen, background, font):
    """定义创建地图的方法"""
    screen.fill((255, 255, 255))     # 填充颜色
    screen.blit(background, (0, 0))    # 填入到背景

    # 显示管道
    screen.blit(Pipeline.pineUp, (Pipeline.wallx, -100))     # 上管道坐标位置(X,Y)
    screen.blit(Pipeline.pineDown, (Pipeline.wallx, 500))    # 下管道坐标位置(X,Y)
    Pipeline.updatePipeline()      # 管道移动

    # 显示小鸟
    if Bird.dead:     # 撞管道状态
        Bird.status = 2
    elif Bird.jump:    # 起飞状态
        Bird.status = 1
    screen.blit(Bird.birdStatus[Bird.status], (Bird.birdX, Bird.birdY))    # 设置小鸟的坐标
    Bird.birdUpdate()     # 鸟移动

    # 显示分数
    screen.blit(font.render("score: " + str(score), -1, (255, 255, 255)), (230, 20))    # 设置颜色及坐标位置

    pygame.display.update()    # 更新显示


if __name__ == "__main__":
    """主程序"""
    pygame.init()     # 初始化pygame
    pygame.font.init()    # 初始化字体
    font = pygame.font.SysFont(None, 50)    # 设置默认字体和大小
    size = width, height = 400, 680    # 设置窗口
    screen = pygame.display.set_mode(size)    # 显示窗口
    clock = pygame.time.Clock()    # 设置时钟
    Pipeline = Pipeline()     # 实例化管道类
    Bird = Bird()    # 实例化鸟类
    score = 0    # 初始化分数
    while True:
        clock.tick(60)     # 每秒执行60次
        # 轮询事件
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                sys.exit()
            if (event.type == pygame.KEYDOWN or event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN) and not Bird.dead:
                Bird.jump = True     # 跳跃
                Bird.gravity = 5    # 重力
                Bird.jumpSpeed = 10     # 跳跃速度
        background = pygame.image.load("assets/background.png")     # 加载背景图片
        createMap(screen, background, font)    # 绘制地图
    pygame.quit()    # 退出

  • 运行效果如下:

7. 碰撞检测

  • 当小鸟与管道相碰撞时,小鸟颜色变为灰色,游戏结束,并且显示总分数。在checkDead()函数中通过pygame.Rect()可以分别获取小鸟的矩形区域对象和管道的矩形区域对象,该对象有一个colliderect()方法可以判断俩各个矩形区域是否相碰撞。如果相碰撞,设置Bird.dead属性为True。此外,当小鸟飞出窗体时,也设置Bird.dead属性为True。最后,用两行文字显示总成绩。关键代码如下:
import pygame
import sys
import random
# 素材参考地址:https://www.aigei.com/s?q=flappy+bird&type=2d


class Bird(object):
    """定义一个鸟类"""
    def __init__(self):
        """定义初始化方法"""
        self.birdRect = pygame.Rect(65, 50, 50, 50)    # 鸟的矩形
        # 定义鸟的3种状态列表
        self.birdStatus = [pygame.image.load("assets/1.png"),
                           pygame.image.load("assets/2.png"),
                           pygame.image.load("assets/dead.png")]
        self.status = 0   # 默认飞行状态
        self.birdX = 120   # 鸟所在X轴坐标
        self.birdY = 350    # 鸟所在Y轴坐标,即上下飞行高度
        self.jump = False      # 默认情况小鸟自动降落
        self.jumpSpeed = 10    # 跳跃高度
        self.gravity = 5    # 重力
        self.dead = False     # 默认小鸟生命状态为活着

    def birdUpdate(self):
        if self.jump:
            # 小鸟跳跃
            self.jumpSpeed -= 1    # 速度递减,上升越来越慢
            self.birdY -= self.jumpSpeed    # 鸟Y轴坐标减小,小鸟上升
        else:
            # 小鸟坠落
            self.gravity += 0.2     # 重力递增,下降越来越快
            self.birdY += self.gravity      # 鸟Y轴坐标增加,小鸟下降
        self.birdRect[1] = self.birdY    # 更改Y轴位置


class Pipeline(object):
    """定义一个管道类"""
    def __init__(self):
        """定义初始化方法"""
        self.wallx = 400      # 管道所在X轴坐标
        self.pineUp = pygame.image.load("assets/top.png")     # 加载上管道图片
        self.pineDown = pygame.image.load("assets/bottom.png")     # 加载下管道图片

    def updatePipeline(self):
        """管道水平移动方法"""
        self.wallx -= 5      # 管道X轴坐标递减,即管道向左移动
        # 当管道运行到一定位置,即小鸟飞越管道,分数加1,并且管道重置
        if self.wallx < -80:
            global score
            score += 1
            self.wallx = 400


def createMap(screen, background, font):
    """定义创建地图的方法"""
    screen.fill((255, 255, 255))     # 填充颜色
    screen.blit(background, (0, 0))    # 填入到背景

    # 显示管道
    screen.blit(Pipeline.pineUp, (Pipeline.wallx, -100))     # 上管道坐标位置(X,Y)
    screen.blit(Pipeline.pineDown, (Pipeline.wallx, 500))    # 下管道坐标位置(X,Y)
    Pipeline.updatePipeline()      # 管道移动

    # 显示小鸟
    if Bird.dead:     # 撞管道状态
        Bird.status = 2
    elif Bird.jump:    # 起飞状态
        Bird.status = 1
    screen.blit(Bird.birdStatus[Bird.status], (Bird.birdX, Bird.birdY))    # 设置小鸟的坐标
    Bird.birdUpdate()     # 鸟移动

    # 显示分数
    screen.blit(font.render("score: " + str(score), -1, (255, 255, 255)), (230, 20))    # 设置颜色及坐标位置

    pygame.display.update()    # 更新显示


def checkDead():
    # 上方管子的矩形位置
    upRect = pygame.Rect(Pipeline.wallx, -100,Pipeline.pineUp.get_width() - 10, Pipeline.pineUp.get_height())
    # 下方管子的矩形位置
    downRect = pygame.Rect(Pipeline.wallx, 500, Pipeline.pineDown.get_width() - 10, Pipeline.pineDown.get_height())
    # 检测小鸟与上下方管子是否碰撞
    if upRect.colliderect(Bird.birdRect) or downRect.colliderect(Bird.birdRect):
        Bird.dead = True
        return True
    else:
        return False


def getResult():
    final_text1 = "Game over"
    final_text2 = "Your final score is: " + str(score)
    ft1_font = pygame.font.SysFont("Arial", 70)      # 设置第一行文字字体
    ft1_surf = ft1_font.render(final_text1, 1, (242, 3, 36))     # 设置第一行文字的颜色
    ft2_font = pygame.font.SysFont("Arial", 50)     # 设置第二行文字字体
    ft2_surf = ft2_font.render(final_text2, 1, (253, 177, 6))    # 设置第二行文字颜色
    # 设置第一行文字显示位置
    screen.blit(ft1_surf, [screen.get_width() / 2 - ft1_surf.get_width() / 2, 100])
    # 设置第二行文字显示位置
    screen.blit(ft2_surf, [screen.get_width() / 2 - ft2_surf.get_width() / 2, 200])

    pygame.display.flip()    # 更新整个待显示的Surface对象到屏幕上


if __name__ == "__main__":
    """主程序"""
    pygame.init()     # 初始化pygame
    pygame.font.init()    # 初始化字体
    font = pygame.font.SysFont(None, 50)    # 设置默认字体和大小
    size = width, height = 400, 680    # 设置窗口
    screen = pygame.display.set_mode(size)    # 显示窗口
    clock = pygame.time.Clock()    # 设置时钟
    Pipeline = Pipeline()     # 实例化管道类
    Bird = Bird()    # 实例化鸟类
    score = 0    # 初始化分数
    while True:
        clock.tick(60)     # 每秒执行60次
        # 轮询事件
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                sys.exit()
            if (event.type == pygame.KEYDOWN or event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN) and not Bird.dead:
                Bird.jump = True     # 跳跃
                Bird.gravity = 5    # 重力
                Bird.jumpSpeed = 10     # 跳跃速度
        background = pygame.image.load("assets/background.png")     # 加载背景图片
        if checkDead():   # 检测小鸟生命状态
            getResult()     # 如果小鸟死亡,游戏结束,显示游戏总分数
        else:
            createMap(screen, background, font)    # 绘制地图
    pygame.quit()    # 退出

  • 上述代码的checkDead()方法中,upRect.colliderect(Bird.birdRect)用于检测小鸟的矩形区域是否与上管道的矩形区域相撞,colliderect()函数的参数是另一个矩形区域对象。碰撞后小鸟死亡的情况如下图:

  • 本实例已经实现了Flappy Bird的基本功能,但还有很多需要完善的地方,如设置游戏的难度,包括设置管道的高度、小鸟的飞行速度等。

4. 小结

  • 主要讲解了如何使用Pygame开发游戏。首先通过一个跳跃的小球游戏来了解Pygame的基本使用方法,然后利用Python逐步开发一个知名游戏Flappy Bird。通过本章的学习,可以掌握Pygame的基础知识,并使用Python面向对象的思维方式开发一个Python小游戏,进一步体会Python编程的乐趣。

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