Pygame游戲開發(fā)之一
初涉紅塵
本人是個(gè)游戲愛好者，同樣是個(gè)游戲開發(fā)愛好者，最近開始學(xué)習(xí)Pygame，Pygame是 跨平臺(tái)的 Python模塊（包括Win32、Unix、Mac、Android等等），主要包含圖像和聲音，專為電子游戲設(shè)計(jì)。所有需要的游戲功能和理念都完全簡化為游戲邏輯本身，這樣就大大提高了開發(fā)效率。
我學(xué)Pygame之前對(duì)Python可以說是一無所知，所以大致瀏覽了一下《Python核心編程》，但是學(xué)一門語言不能光靠看書，必須親身實(shí)踐。可以說是一邊做游戲，一邊學(xué)習(xí)的過程，通過做游戲來更好地理解這門語言。Pygame的文檔可以在以下這個(gè)鏈接中找到：http://www.pygame.org/docs/ 基本游戲中需要用到的一些操作它都給你封裝好了，非常方便。
做游戲之前讓我們先把環(huán)境配好，到Python的官網(wǎng)把Python相關(guān)的軟件下載下來（http://www.python.org/download），因?yàn)樗强缙脚_(tái)的，所以會(huì)有很多不同平臺(tái)的版本，我下了一個(gè)Windows版的python-2.5.msi，之后執(zhí)行該文件安裝Python，一般是安裝在C：盤下。安裝完畢后，進(jìn)入 開始菜單->Python 2.5->IDLE，就是Python的IDE（集成開發(fā)環(huán)境）了。然后是安裝Pygame模塊，到http://www.pygame.org/download.shtml下載對(duì)應(yīng)平臺(tái)的pygame，安裝即可。
接下來就開始我們的“Pygame游戲制作之旅”，和大多數(shù)的游戲制作一樣，程序的框架都是大同小異的，一般就是：
初始化 - （圖像、聲音）
主循環(huán) -
事件處理（鼠標(biāo)、鍵盤）
邏輯層
渲染層
釋放資源
Pygame的初始化非常方便，首先調(diào)用pygame.init()，這個(gè)函數(shù)為所有導(dǎo)入的pygame模塊進(jìn)行初始化，如果初始化失敗，不會(huì)引發(fā)任何的異常。
Pygame中用于顯示的是一個(gè)叫Surface的東西，Surface可以理解成一個(gè)表面，就像畫畫的白紙一樣，任何東西都可以在上面繪制。每個(gè)Surface都有它固定的分辨率（可以理解成白紙的大小，即寬和高）以及像素格式（pixel format）。
調(diào)用pygame.Surface可以創(chuàng)建一個(gè)圖像對(duì)象。起初Surface會(huì)被清空成全黑，唯一需要的參數(shù)是它的大小。其它還有幾個(gè)默認(rèn)的參數(shù)：
pygame.Surface((width, height), flags=0, depth=0, masks=None): return Surface
pygame.Surface((width, height), flags=0, Surface): return Surface
像素格式可以通過傳入位深depth或者一張存在的Surface來決定，flags參數(shù)是表面的一組位或標(biāo)志，可以傳入以下參數(shù)的任意組合：
HWSURFACE, 在顯存中創(chuàng)建圖像
SRCALPHA, 像素格式有alpha值，即透明度
Surface可以有許多額外的屬性，像alpha層，關(guān)鍵色，源矩形裁剪等。這些功能主要影響Surface是如何粘貼到其它表面的。這里的粘貼不是一般意義上的粘貼，因?yàn)樗恢故窃瓐D拷貝，有可能是進(jìn)行像素的與運(yùn)算、或運(yùn)算等等，我們稱這種操作為blit（位塊傳輸），blit會(huì)盡可能使用硬件加速，如果實(shí)在不行，它們會(huì)使用具有很好優(yōu)化手段的軟件傳輸方法。
在Pygame中支持三種類型的透明處理：關(guān)鍵色(colorkeys)，表面alpha(surface alphas)，像素alpha(pixel alphas)。表面alpha能夠和關(guān)鍵色混合使用，但是如果用了像素alpha，就不能和其它兩種進(jìn)行混合使用了。關(guān)鍵色使得某一種顏色成為透明，任何和這個(gè)顏色一樣的像素將不會(huì)被繪制出來。表面alpha是一個(gè)單一的值，它決定了整張圖片的透明度。這個(gè)值為255表示不透明，0則表示完全透明。
像素alpha儲(chǔ)存了所有像素的alpha值，也就是透明度。在表面上的像素訪問是允許的，但是對(duì)于一個(gè)游戲來說，這個(gè)速度實(shí)在是太慢了-_-|||（不是一般的慢啊…試過你就知道了）。像素的訪問和修改可以通過get_at() 和 set_at()函數(shù)，但是如果需要批量操作，這種方法是不可取的，實(shí)在要做，可以利用pygame.surfarray 模塊，它將Surface看做是很大的高維數(shù)組，操作起來相當(dāng)快。任何函數(shù)如果要直接訪問一個(gè)Surface的某個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的話需要將這個(gè)Surface鎖定，鎖定和解鎖可以調(diào)用lock()和unlock()方法。
對(duì)Surface有一定了解之后，我們就可以來看display了，pygame.display是Pygame中用于屏幕顯示的模塊，一旦創(chuàng)建了一個(gè)display，你就可以把它當(dāng)成是常規(guī)的Surface來使用了。Pygame在進(jìn)行顯示的時(shí)候是采用雙緩沖機(jī)制的，其實(shí)它內(nèi)部有兩個(gè)Surface，每次要繪制時(shí)是在后備緩沖上進(jìn)行繪制，當(dāng)所有東西都繪制完畢后需要手動(dòng)調(diào)用pygame.display.flip()函數(shù)，這個(gè)函數(shù)的作用就是將后備緩沖和前臺(tái)緩沖進(jìn)行一次交換，如此一來，先前繪制的東西也就自然而然得顯示到屏幕上來了（也可以調(diào)用pygame.display.update()，它是對(duì)前一個(gè)翻頁函數(shù)的優(yōu)化，可以傳入一些矩形，只在傳入的矩形進(jìn)行更新操作）。我們利用以下函數(shù)對(duì)屏幕的Surface進(jìn)行初始化：
pygame.display.set_mode(resolution=(0,0), flags=0, depth=0) : return Surface
resolution表示需要?jiǎng)?chuàng)建的窗口的大小，即分辨率。flags表示一些位或標(biāo)志，一般有以下幾個(gè)：
pygame.FULLSCREEN 創(chuàng)建一個(gè)全屏的顯示模式
pygame.DOUBLEBUF 建議和 HWSURFACE 或 OPENGL組合
pygame.HWSURFACE 全屏下硬件加速
pygame.OPENGL 創(chuàng)建一個(gè)opengl 的渲染顯示模式
pygame.RESIZABLE 顯示窗口大小可變
pygame.NOFRAME 顯示窗口沒有邊框
depth則表示當(dāng)前Surface的位深。
screen = pygame.display.set_mode(SCREENRECT.size, pygame.FULLSCREEN)
我們可以采用以上語句創(chuàng)建一個(gè)用于全屏顯示的Surface對(duì)象，并且返回給全局變量screen。接下來我們從文件中讀取一張圖片并且將它顯示到屏幕上來，pygame.image模塊是用于圖像的傳輸?shù)模艘恍┳x取和保存圖片的函數(shù)，讀取圖片可以采用pygame.image.load
。它的原型是：
pygame.image.load(filename) return Surface
從文件中載入一個(gè)圖像，傳入的是文件名。Pygame將會(huì)自動(dòng)決定圖像的類型(gif 或者 bmp)并且從數(shù)據(jù)中創(chuàng)建一個(gè)新的Surface對(duì)象。返回的Surface對(duì)象將會(huì)包含和文件中的原圖一樣的顏色格式、關(guān)鍵色和alpha通道。你可以返回Surface.convert()來創(chuàng)建一個(gè)拷貝，它在屏幕上繪制的時(shí)候效率更高。
對(duì)于alpha通道，像png圖像可以在載入后使用convert_alpha()方法使得圖像的像素具有透明度。Pygame不總是支持所有的圖像文件格式，但是它肯定支持的是標(biāo)準(zhǔn)的BMP文件，可以通過pygame.image.get_extended來檢測它是否支持其他圖像文件，例如png。
我們可以通過定義一個(gè)load_image函數(shù)來將圖像的載入封裝起來，以后用的時(shí)候就會(huì)方便許多了。
def load_image(file) :
file = os.path.join('data', file)
try:
surface = pygame.image.load(file)
except pygame.error:
raise SystemExit, 'Can not load image %s' % pygame.get_error()
return surface.convert_alpha()
以上是將一個(gè)data文件夾下的名為file的圖像文件讀取并且返回一個(gè)Surface的過程。
調(diào)用如下：
myImage = load_image(‘hero.png’)
現(xiàn)在我們擁有兩個(gè)Surface：一個(gè)是screen，表示屏幕顯示設(shè)備；另外一個(gè)則是由圖像文件中創(chuàng)建的myImage，如果想要將myImage顯示到屏幕上來，只需要進(jìn)行如下的操作：
screen.blit(myImage, pos, srcRect, 0)
第一個(gè)參數(shù)是源Surface對(duì)象，pos則是傳送到screen的左上角的位置，是一個(gè)二元組，表示xy坐標(biāo)， srcRect表示的是一個(gè)矩形四元組，是將myImage中srcRect這個(gè)矩形的區(qū)域傳送到screen上來，最后一個(gè)參數(shù)則是對(duì)兩張Surface的一個(gè)混合的標(biāo)志，BLEND_ADD表示將兩者的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的顏色像素值相加，BLEND_SUB表示相減等等。到此為止，myImage還不能被顯示到屏幕上來，因?yàn)?/span>blit的過程只是將myImage這個(gè)Surface傳送到后備緩沖中，我們還需要調(diào)用pygame.display.flip()進(jìn)行翻頁。如此一來，就可以輕松得實(shí)現(xiàn)圖像文件在屏幕的貼圖了。
大致了解了圖像的顯示之后讓我們來看下框架代碼的編寫，C++開頭一般都會(huì)包含一些頭文件，Python也類似，Pygame是Python的一個(gè)模塊，但是如果不進(jìn)行導(dǎo)入是不能用它的東西的，Python中用import進(jìn)行模塊的導(dǎo)入：
import pygame, sys, os.path
sys和os.path都是系統(tǒng)模塊，當(dāng)然，自己寫的.py文件也可以作為一個(gè)模塊來用于導(dǎo)入。
必要模塊導(dǎo)入之后需要檢測當(dāng)前系統(tǒng)下是否支持除標(biāo)準(zhǔn)BMP以外的圖像文件，可以調(diào)用pygame.image.get_extended()函數(shù)來檢測，如果返回False則只能使用標(biāo)準(zhǔn)BMP文件了。
Python中有一個(gè)特殊的變量__name__，如果當(dāng)前程序是被當(dāng)成一個(gè)模塊被導(dǎo)入的，那么它的值是模塊名；如果是作為程序執(zhí)行的，則它的值是’__main__’，所以我們需要對(duì)這個(gè)變量進(jìn)行判斷，像這樣：
if __name__ == '__main__' : Go()
以上的Go函數(shù)就好比是C語言中的main()函數(shù)，不同的是它可以以任意的名字命名。所有的初始化工作可以放在Go函數(shù)的開頭,我用Initialize函數(shù)將它封裝起來了。
def Go():
Initialize()
while True :
for event in pygame.event.get():
if event.type == pygame.KEYDOWN :
if event.key == K_ESCAPE :
pygame.quit()
sys.exit(0)
elif event.type == pygame.QUIT :
pygame.quit()
sys.exit(0)
keystatus = pygame.key.get_pressed()
logical()
render()
pygame.display.update()
上面這段代碼是Pygame的游戲框架，對(duì)圖像之類的初始化工作被放在Initialize函數(shù)里，之后是游戲的主循環(huán)，循環(huán)內(nèi)部首先進(jìn)行的是事件處理，這里的事件是用的Pygame中的pygame.event模塊，Pygame對(duì)事件的組織是通過事件隊(duì)列的，pygame.event.get()將得到事件隊(duì)列中所有的事件，并且將他們從事件隊(duì)列中移除。每個(gè)事件有一個(gè)事件類型event.type，例如KEYDOWN表示鍵盤上的鍵按下，KEYUP表示鍵抬起等等。
logical()和render()分別是游戲的邏輯層和渲染層，可以在邏輯層中添加一些控件，并且設(shè)置它們的位置以及大小，然后渲染層則負(fù)責(zé)將這些東西顯示到屏幕上來。(未完待續(xù))
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圖 1-1