pgzero：用 Python 進行游戲開發(fā)

1. pgzero

• pgzero的安裝

  pip install pygame
  pip install pgzero
  

2. 游戲設計的過程

• 游戲的故事設計
• 游戲的場景繪制（背景圖片和聲音）
• 游戲的角色
• 如何控制角色
• 如何判斷成功與失敗
• 游戲的關卡設計

3. pgzero基礎

• 游戲屏幕區(qū)域screen pgzero中游戲界面窗口設置由全局變量和內(nèi)置對象screen來完成：
• 窗口外觀：WIDTH , HEIGHT 和TITLE
• 窗口清楚：screen.clear()
• 窗口背景顏色：screen.fill((red, green, blue))
• 在窗口繪制圖像：screen.blit(image, (left, top))
• 在窗口繪制幾何圖案：screen.draw.line screen.draw.circle screen.draw.rect
• 游戲角色Actor pgzero中所有以圖片顯示的元素都是Actor類來定義。

  # 'alien' 表示alien圖片，默認是images/alien.png
  # (50, 50) 定義了Actor在窗口上顯示的位置
  alien = Actor('alien', (50, 50))
  

  Actor的位置：

• 其他屬性同pygame.Rect
• 外觀：image， 如alien.image = 'alien_hurt'
• 位置: piex坐標值：x,y, 設置位置：pos，left/right/top/bottom
• 角度：angle
• 繪制f方法：draw()
• 距離方法: Actor.distance_to(target)
• 角度方法：Actor.angle_to(target)
• 游戲渲染繪制draw
• 游戲狀態(tài)的更新update
• 游戲外部事件的觸發(fā)控制on_xxx_xxx pgzero提供了常用的鼠標和鍵盤事件

  鍵盤的按鍵信息是通過keyboard內(nèi)置對象獲取的，鼠標是mouse來獲取的，如：

   keyboard.a  # The 'A' key
   keyboard.left  # The left arrow key
   keyboard.rshift  # The right shift key
   keyboard.kp0  # The '0' key on the keypad
   keyboard.k_0  # The main '0' key
  
   mouse.LEFT
   mouse.RIGHT
   mouse.MIDDLE
  

  詳見
• https://pygame-zero.readthedocs.io/en/stable/hooks.html#mouse.WHEEL_DOWN
• 鍵盤事件:on_key_down, on_key_up
• 鼠標事件：on_mouse_down， on_mouse_up, on_mouse_move

• 聲音 sounds：支持wav和ogg， 資源對象目錄默認為./sounds

  # 播放聲音./sounds/drum.wav
  sounds.drum.play()
  

• 音樂 music: 支持mp3, 主要是時間較長的音頻文件。資源對象目錄默認為./music

  # 播放聲音./music/drum.mp3
  music.play('drum')
  

• 動畫效果Animations，如移動角色到某個位置

  # animate(object, tween='linear', duration=1, on_finished=None, **targets)
  animate(alien, pos=(100, 100))
  

  詳見：

  https://pygame-zero.readthedocs.io/en/stable/builtins.html#Animations

4. pgzero游戲例子

在《FlappyBird》這款游戲中，玩家只需要用一根手指來操控，點擊觸摸屏幕，小鳥就會往上飛，不斷的點擊就會不斷的往高處飛。放松手指，則會快速下降。所以玩家要控制小鳥一直向前飛行，然后注意躲避途中高低不平的管子。 [3] 
1、在游戲開始后，點擊屏幕，要記住是有間歇的點擊屏幕，不要讓小鳥掉下來。
2、盡量保持平和的心情，點的時候不要下手太重，盡量注視著小鳥。
3、游戲的得分是，小鳥安全穿過一個柱子且不撞上就是1分。當然撞上就直接掛掉，只有一條命。

pgzero游戲代碼結(jié)構(gòu)：

import pgzrun

# 全局變量和初始化信息
TITLE = 'xxx'
WIDTH = 400
HEIGHT = 500

# 繪制游戲元素
def draw():
    pass

# 更新游戲狀態(tài)
def update():
    pass

# 處理鍵盤事件
def on_key_down():
    pass

# 處理鍵盤事件
def on_mouse_down():
    pass

# 執(zhí)行
pgzrun.go()

import pgzrun
import random


TITLE = 'Flappy Bird'
WIDTH = 400
HEIGHT = 500

# These constants control the difficulty of the game
GAP = 130
GRAVITY = 0.3
FLAP_STRENGTH = 6.5
SPEED = 3

# bird 
bird = Actor('bird1', (75, 200))
bird.dead = False
bird.score = 0
bird.vy = 0

storage = {}
storage['highscore'] = 0


def reset_pipes():
    # 設置隨機的高度
    pipe_gap_y = random.randint(200, HEIGHT - 200)
    pipe_top.pos = (WIDTH, pipe_gap_y - GAP // 2)
    pipe_bottom.pos = (WIDTH, pipe_gap_y + GAP // 2)


pipe_top = Actor('top', anchor=('left', 'bottom'))
pipe_bottom = Actor('bottom', anchor=('left', 'top'))
reset_pipes()  # Set initial pipe positions.


def update_pipes():
    # 不斷的移動柱子
    pipe_top.left -= SPEED
    pipe_bottom.left -= SPEED
    if pipe_top.right < 0:
        reset_pipes()
        if not bird.dead:
            bird.score += 1
            if bird.score > storage['highscore']:
                storage['highscore'] = bird.score


def update_bird():
    # 小鳥下降
    uy = bird.vy
    bird.vy += GRAVITY
    bird.y += (uy + bird.vy) / 2
    bird.x = 75

    # 根據(jù)小鳥死亡切換小鳥的造型
    if not bird.dead:
        if bird.vy < -3:
            bird.image = 'bird2'
        else:
            bird.image = 'bird1'

    # 判斷小鳥死亡： 是否觸碰柱子
    if bird.colliderect(pipe_top) or bird.colliderect(pipe_bottom):
        bird.dead = True
        bird.image = 'birddead'

    # 小鳥超過邊界 初始化
    if not 0 < bird.y < 720:
        bird.y = 200
        bird.dead = False
        bird.score = 0
        bird.vy = 0
        reset_pipes()


def update():
    update_pipes()
    update_bird()

# 按下任意鍵， 小鳥上升
def on_key_down():
    if not bird.dead:
        bird.vy = -FLAP_STRENGTH

# 
def draw():
    # 背景圖片
    screen.blit('background', (0, 0))
    
    # 加載小鳥/柱子
    pipe_top.draw()
    pipe_bottom.draw()
    bird.draw()

    # 顯示分數(shù)和最佳
    screen.draw.text(
        str(bird.score),
        color='white',
        midtop=(WIDTH // 2, 10),
        fontsize=70,
        shadow=(1, 1)
    )
    screen.draw.text(
        "Best: {}".format(storage['highscore']),
        color=(200, 170, 0),
        midbottom=(WIDTH // 2, HEIGHT - 10),
        fontsize=30,
        shadow=(1, 1)
    )


pgzrun.go()

5. 總結(jié)

• pgzero開發(fā)三劍客：draw() / update() / on_xxx_xxx()
• pgzero內(nèi)置對象：screen負責窗口設置，Actor負責圖像顯示，sounds負責短音頻，music負責長音頻bgm，動畫效果有animate
• pgzero資源目錄：./images/xxx.png ./music/xxx.mp3  ./sounds/xxx/wav

6. 參考資料

• https://pygame-zero.readthedocs.io/en/stable/