Pygame游戲開發(fā)之三
初出茅廬
Pygame中除了Sprite，還有一個DirtySprite，它是由Sprite派生出來的繪制效率更高的精靈，較之Sprite多了以下幾個屬性：
dirty = 1
如果設(shè)為1，則進(jìn)行重繪，并且重置為0
如果設(shè)為2，則一直重繪，并且永遠(yuǎn)不設(shè)為0
如果設(shè)為0表示不需要繪制
blendmode = 0
混合模式，參見blit函數(shù)的最后一個參數(shù)
source_rect = None
原圖的裁剪矩形，等同于我們之前定義的(self.offset, self.size)
相對于self.image的左上角坐標(biāo)永遠(yuǎn)是(0,0)
visible = 1
是否需要被繪制
我們可以發(fā)現(xiàn)，source_rect和我們之前定義的(self.offset, self.size)的表示的意義是一樣的，于是可以將原來的RenderObject類加以改進(jìn)，如下：
class RenderObject(pygame.sprite.DirtySprite) :
framewait = 50
images = []
def __init__(self, selfdata) :
pygame.sprite.DirtySprite.__init__(self)
self.dirty = 2
self.image = self.images[ int(selfdata[0]) ]
self.rect = self.image.get_rect()
self.source_rect = self.image.get_rect()
self.blendmode = 0
self.visible = 1
self.speed = [0.0,0.0]
self.frame = 0
def move(self, xgo, ygo) :
if xgo or ygo :
self.rect.move_ip(self.speed[0] * xgo, self.speed[1] * ygo)
def update(self) :
pygame.sprite.DirtySprite.update(self)
self.frame += 1
并且讓RenderObject繼承pygame.sprite.DirtySprite，移除self.offset和self.size，而改用self.source_rect來代替，而且position變量也改用Sprite的成員變量rect來代替，這樣一來有個好處就是繪制函數(shù)不用我們?nèi)ゲ傩牧耍灰峁?/span>image（源Surface），source_rect（源Surface中需要繪制的區(qū)域），rect（目標(biāo)繪制在屏幕的矩形區(qū)域）以及一些輔助變量，繪制工作就由DirtySprite去做了。
這里有必要重新解釋一下Sprite的工作原理（如何被繪制以及如何進(jìn)行更新），Sprite有一個容器類Group，pygame.sprite.Group是承載了很多Sprite的容器，它有以下一些方法供調(diào)用：
Group.sprites()
返回所有該容器包含的Sprite的列表
Group.copy()
返回一個包含當(dāng)前Group內(nèi)相同的Sprite的Group的新的實(shí)例。
Group.add(*sprites)
添加任意數(shù)量的Sprite到這個Group內(nèi)。
Group.remove(*sprites)
移除任意數(shù)量的Sprite從這個Group內(nèi)。
Group.has(*sprites)
如果給定的sprites都存在那么返回True，否則返回Flase，這個和in操作類似(“if sprite in group: …”)。
Group.update()
調(diào)用所有在當(dāng)前Group內(nèi)的Sprite的update()函數(shù)，注意每個Sprite都有一個update()函數(shù)，如果某個類繼承了Sprite，可以覆蓋這個函數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的更新操作。
Group.draw(Surface)
將當(dāng)前Group內(nèi)的所有的Sprite繪制到Surface上來，注意這里需要用到Sprite.image來確定源Surface和Sprite.rect來確定繪制的位置（當(dāng)然，如果是DirtySprite還需要知道source_rect的值）。
Group.clear(Surface_dest, bgd)
將bgd繪制到Surface_dest上來。一般用于原窗口的背景繪制。
Group.empty()
將所有的Sprite從這個Group中移除。
如果有了Group，當(dāng)我們需要更新操作的時候，只需要將所有的Sprite都加到這個Group中，然后調(diào)用Group.update()就可以將所有在這個Group中的Sprite全部更新了，而不需要一個一個去調(diào)用Sprite.update()，這個操作大大便利了我們編程。
我們可以在RenderObject中添加一個update函數(shù)來覆蓋DirtySprite的update函數(shù)，并且做一些我們需要做的工作，可以設(shè)定一個幀數(shù)self.frame，每次調(diào)用update函數(shù)，幀數(shù)自增1,方便日后動畫的播放。
舉個最簡單的例子，我們通過pygame.sprite.Group()來創(chuàng)建一個Sprite的容器類，然后往里面添加我們的Sprite對象，并且不斷更新Sprite，將其繪制到屏幕上：
myGroup = pygame.sprite.Group()
myGroup.add( RenderObject([0]) )
myGroup.add( RenderObject([1]) )
while True :
myGroup.update()
myGroup.draw(screen)
pygame.display.update()
當(dāng)然Group的性質(zhì)是遞歸的，每個Group可以有多個子Group，形成一棵樹或者是一個森林，當(dāng)調(diào)用根Group的函數(shù)時，它會將所有它的子孫的函數(shù)全部訪問到，這樣一來只要我們原先將所有的游戲元素的關(guān)系用一棵樹的形式建立起來，這樣每次更新或者渲染都只需要對根結(jié)點(diǎn)進(jìn)行操作了。
繼續(xù)舉例說明：
Root = pygame.sprite.Group()
Son1 = pygame.sprite.Group()
Son2 = pygame.sprite.Group()
Son1.add(RenderObject([0]))
Son1.add(RenderObject([1]))
Son2.add(Player([13]))
Son2.add(Animation([2,12]))
Root.add(Son1)
Root.add(Son2)
while True :
Root.update()
Root.draw(screen)
pygame.display.update()
這段代碼將所有的游戲元素（兩個普通物體和兩個Player）組織成一棵樹，并且通過Root這個Group來管理所有的游戲元素的更新以及繪制（為了描述方便，主循環(huán)中將事件處理這一部分暫時去掉了）。
這樣就又帶來了一個問題，游戲中的元素往往是很多的，比如有100只野怪，那么上面的代碼必然會出現(xiàn)至少100個類似XXX.add(Monster([num]))的代碼，一來看起來很別扭，二來不好維護(hù)，一旦需要變更一些關(guān)系就要大幅度修改代碼，這個是不可取的。
于是我們還是學(xué)習(xí)上一節(jié)講到的將數(shù)據(jù)寫到文件中，因?yàn)檫@里的數(shù)據(jù)是以樹狀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)的，所以數(shù)據(jù)的組織我借用了XML的文件格式（語法稍微有些不同，這樣寫是為了省去一些不必要的操作），以下是其中一段元素的組織形式：
<Group name=gameMgr selfdata=(-1,-1) pos=(0,0)>
<Group name=loginWnd selfdata=(-1,-1) pos=(0,0)>
<Animation name=cloud selfdata=(3,12) pos=(0,0)>
</Animation>
<Picture name=title selfdata=(0,0) pos=(20,80)>
</Picture>
<Menu name=menu selfdata=(1,1) pos=(50,120)>
</Menu>
</Group>
</Group>
每一對<>之間表示一個游戲元素，第一個字段是當(dāng)前元素的類名，便于創(chuàng)建的時候根據(jù)類名來聲明類的實(shí)例；第二個字段name是當(dāng)前實(shí)例的唯一標(biāo)識；第三個字段imageidx記錄了當(dāng)前元素的Surface在RenderObject.images[]中的始末索引；第四個字段pos表示在創(chuàng)建這個類的實(shí)例的時候該image在屏幕的左上角坐標(biāo)。每一對<></>之間的元素是當(dāng)前元素的兒子，這樣一來，最外層的表示的就是Root根結(jié)點(diǎn)，層層之間建立父子關(guān)系就成了一棵樹。
接下來就是需要寫一個Python模塊用于對當(dāng)前的文件進(jìn)行解析，將所有的游戲元素從文件中讀取并且保存到一個遞歸的列表中。
所謂遞歸的列表其實(shí)就是樹形列表，我們需要自定義一個這樣的類，每個類的實(shí)例表示的是樹形列表的一個結(jié)點(diǎn)，那么每個結(jié)點(diǎn)保存的信息有當(dāng)前結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)域data，當(dāng)前結(jié)點(diǎn)的孩子結(jié)點(diǎn)的集合sonlist，它又是一個列表，并且保存當(dāng)前結(jié)點(diǎn)的父親結(jié)點(diǎn)的指針以便回溯。并且分別給它們一個默認(rèn)值，每個結(jié)點(diǎn)的父親結(jié)點(diǎn)默認(rèn)為None，也就是C語言中的NULL，表示的是空指針。類的實(shí)現(xiàn)如下：
class myTree :
def __init__(self, data) :
self.data = data
self.sonlist = []
self.parent = None
def add(self, mytree) :
mytree.parent = self
self.sonlist.append(mytree)
def output(self) :
print self.data
for xp in self.sonlist :
xp.output()
添加兩個成員函數(shù)add和output，add是為了添加兒子結(jié)點(diǎn)，output是用來測試用的。
有了以上的樹形列表，我們就可以寫自己的文件讀取器了，我把它取名為sXMLReader（similar with XML），原因是和XML還是不盡相同的。
class sXMLReader :
def __init__(self, filename) :
do_init()
def parse(self, string) :
do_parse()
def next(self, nowline) :
next_line()
do_init()主要做三件事情，讀取文件并把所有的行保存到self.filelist中，然后對每一行進(jìn)行一個預(yù)處理（主要是去掉串前后的空格和Tab還有回車等沒用的字符），最后進(jìn)行遞歸的訪問next函數(shù)進(jìn)行讀行并且建立關(guān)系樹。
self.root = myTree([])
self.nowroot = self.root
self.next(0)
首先建立一個空的根結(jié)點(diǎn)root，然后將當(dāng)前結(jié)點(diǎn)指針nowroot指向它，self.next(0)表示當(dāng)前訪問第0行，next函數(shù)的操作比較簡單，如下：
def next(self, nowline) :
if nowline == len(self.filelist) :
return
process_this_line()
if matchPre :
self.nowroot = self.nowroot.parent
self.next(nowline+1)
else :
son = myTree(nownode)
self.nowroot.add(son)
self.nowroot = son
self.next(nowline+1)
首先判斷當(dāng)前行是不是越界，如果越界說明無需訪問。否則處理這一行的文字內(nèi)容，這是由process_this_line()來完成的，要根據(jù)你自己設(shè)定的語法來處理，就不再累述了。最后一部分才是關(guān)鍵，matchPre用于判斷當(dāng)前這一行是不是和前面某一行進(jìn)行匹配，如果匹配成功（也就是說當(dāng)前行是類似</XXX>的形式），那么nowroot的指針指向它的parent，然后繼續(xù)訪問下一行；否則，生成一個新的結(jié)點(diǎn)，并且把這個結(jié)點(diǎn)添加到當(dāng)前的nowroot結(jié)點(diǎn)中，然后更新nowroot為這個新加入的結(jié)點(diǎn)，繼續(xù)訪問下一行。其實(shí)整個過程就是一個棧，遇到<>好比入棧，遇到</>就好比出棧。
文件讀取寫完后，我們只需要調(diào)用：
gameItem = sXMLReader('ctrl_config.sxml')
gameItem.root 就保存了游戲元素樹的根結(jié)點(diǎn)，通過遞歸訪問就可以得到所有的游戲?qū)傩裕?/span>Group和Sprite將所有游戲元素構(gòu)造出來即可,具體參見以下代碼：
def CreateGameItem(node) :
group = None
if node.classname() == 'Group':
group = pygame.sprite.Group()
else :
classname = node.classname()
selflist = node.find('selfdata')
render = renderobj.CreateClassByName(classname, selflist)
render.setpos(int(node.find('pos')[0]), int(node.find('pos')[1]))
return render
for son in node.sonlist :
group.add( CreateGameItem(son) )
return group
根據(jù)node.classname()得到當(dāng)前結(jié)點(diǎn)是容器類還是普通的Sprite類，如果不是容器那么設(shè)置相關(guān)屬性，然后返回當(dāng)前結(jié)點(diǎn)信息；如果是容器類則創(chuàng)建一個Group并且遍歷它的子結(jié)點(diǎn)，將所有子結(jié)點(diǎn)加入到當(dāng)前容器中。遍歷完畢后這棵樹就創(chuàng)建完畢了。（未完待續(xù)）