Program Arcade GamesWith Python And Pygame
Chapter 10: 控制器和图形
我们如何通过使用键盘，鼠标或者游戏手柄来操控物体移动?
10.1 入门
截止目前，我们已经演示国入伙让物体在屏幕上动画化，但是还不知道如何同它们交互。我们如何使用鼠标，键盘或者游戏手柄来可能哦告知屏幕上的行动? 其实很简单。
首先，我们必须让一个物体能够在屏幕上四处移动。 最哈的办法是拥有一个函数function能够接受x，y坐标，然后在那个位置画出物体。 所以寄回到了第9章！ 我们来看一下如何写个函数来画物体。
所有的Pygame的画图函数需要一个screen参数来让Pygame知道画在哪个窗口上。我们需要把这个参数传递到任何要在屏幕上砸图的函数。
这个函数也需要知道在屏幕的哪里画出对象。函数需要一个x和一个y。我们以参数的形式把位置传递给函数。 以下的代码定义了一个画雪人的函数:
1 2 3 4 5 6 7 | def draw_snowman(screen, x, y): # 画一个圆形作头部 pygame.draw.ellipse(screen, WHITE, [35+x, 0+y, 25, 25]) # 画一个圆形作中部 pygame.draw.ellipse(screen, WHITE, [23+x, 20+y, 50, 50]) # 画一个圆形作底部 pygame.draw.ellipse(screen, WHITE, [0+x, 65+y, 100, 100]) |
然后，在主程序的循环里，多个雪人画了出来，如图所示10.1.
1 2 3 4 5 6 7 8 | # 左上角的雪人draw_snowman(screen, 10, 10)# 右上角的雪人draw_snowman(screen, 300, 10)# 左下角的雪人draw_snowman(screen, 10, 300) |
一个完整的例子在这里:
ProgramArcadeGames.com/python_examples/f.php?file=functions_and_graphics.py
可能你在之前的实验里已经有画出很酷的图的代码。你应该如何将它转成一个函数呢 让我们来看一个画火柴人的代码:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 | # 头pygame.draw.ellipse(screen, BLACK, [96,83,10,10], 0)# 腿pygame.draw.line(screen, BLACK, [100,100], [105,110], 2)pygame.draw.line(screen, BLACK, [100,100], [95,110], 2)# 身体pygame.draw.line(screen, RED, [100,100], [100,90], 2)# 手臂pygame.draw.line(screen, RED, [100,90], [104,100], 2)pygame.draw.line(screen, RED, [100,90], [96,100], 2) |
这段代码可以通过添加一个def和缩进来变成一个函数。我们需要引入画出图形所需的所有数据。 我们需要screen变量来告诉函数画在哪个窗口上，还需要一对x，y坐标来告知画的位置。
但是我们不能在我们程序的循环之中定义函数! 代码应该从程序的主要部分里移除。函数的声明应该在程序的开头。 我们需要把代码移到顶端。 参看图例10.3来帮助视觉化地理解。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | def draw_stick_figure(screen,x,y): # 头 pygame.draw.ellipse(screen, BLACK, [96,83,10,10], 0) # 腿 pygame.draw.line(screen, BLACK, [100,100], [105,110], 2) pygame.draw.line(screen, BLACK, [100,100], [95,110], 2) # 身体 pygame.draw.line(screen, RED, [100,100], [100,90], 2) # 手臂 pygame.draw.line(screen, RED, [100,90], [104,100], 2) pygame.draw.line(screen, RED, [100,90], [96,100], 2) |
现在，代码取了一个x，y的坐标。不幸地是函数并没有对它做什么。你可以声明任何你想要的坐标，但是火柴人总是被画在 同一个位置。并不是很有用。下面的代码会真正使用到x，y坐标在我们之前的代码基础之上。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | def draw_stick_figure(screen, x, y): # 头 pygame.draw.ellipse(screen, BLACK,[96+x,83+y,10,10],0) # 腿 pygame.draw.line(screen, BLACK, [100+x,100+y], [105+x,110+y], 2) pygame.draw.line(screen, BLACK, [100+x,100+y], [95+x,110+y], 2) # 身体 pygame.draw.line(screen, RED, [100+x,100+y], [100+x,90+y], 2) # 手臂 pygame.draw.line(screen, RED, [100+x,90+y], [104+x,100+y], 2) pygame.draw.line(screen, RED, [100+x,90+y], [96+x,100+y], 2) |
但是问题是现在的火柴人的位置已经和原点有一些距离了。 它假设了原点是(0, 0)，然后在向下相距100像素的地方画出了图形。参考图例10.4，它演示了图形并没有在传入的(0, 0)处画出来。
通过在函数里添加x和y，我们把原点挪动了那段距离。例如，如果我们调用:
draw_stick_figure(screen, 50, 50) |
代码并没有在(50, 50)出画图。它把原点向右和向下各挪了50像素。我们原来的火柴人就画在(100, 100)处, 现在原点被挪动了，图形现在出现在(150, 150)出。我们该如何改动能把图画在函数调用的位置呢？?
找到x的最小值和y的最小值，如图例所示。10.5。然后在函数里用x和y分别减去这个值。 不要同高度与宽度搞混淆。 这是一个例子:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | def draw_stick_figure(screen, x, y): # 头 pygame.draw.ellipse(screen, BLACK,[96-95+x,83-83+y,10,10],0) # 腿 pygame.draw.line(screen, BLACK, [100-95+x,100-83+y], [105-95+x,110-83+y], 2) pygame.draw.line(screen, BLACK, [100-95+x,100-83+y], [95-95+x,110-83+y], 2) # 身体 pygame.draw.line(screen, RED, [100-95+x,100-83+y], [100-95+x,90-83+y], 2) # 手臂 pygame.draw.line(screen, RED, [100-95+x,90-83+y], [104-95+x,100-83+y], 2) pygame.draw.line(screen, RED, [100-95+x,90-83+y], [96-95+x,100-83+y], 2) |
或者，让程序更加简单，你自己来完成减法:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | def draw_stick_figure(screen, x, y): # 头 pygame.draw.ellipse(screen, BLACK, [1+x,y,10,10], 0) # 腿 pygame.draw.line(screen, BLACK ,[5+x,17+y], [10+x,27+y], 2) pygame.draw.line(screen, BLACK, [5+x,17+y], [x,27+y], 2) # 身体 pygame.draw.line(screen, RED, [5+x,17+y], [5+x,7+y], 2) # 手臂 pygame.draw.line(screen, RED, [5+x,7+y], [9+x,17+y], 2) pygame.draw.line(screen, RED, [5+x,7+y], [1+x,17+y], 2) |
10.2 鼠标
现在，我们知道如何写一个函数来在指定位置画东西。 我们如何获取那些坐标呢？最简单的办法是用鼠标。取得坐标只需要一行代码:
pos = pygame.mouse.get_pos() |
技巧是返回的坐标是一个列表，或更具体地说是一个不可修改的元组。x和y的值存在同一个变量里。 所以如果我们做一个print(pos)，我们会得到如图所示10.6.
变量pos是一个两个数组成的元组。x坐标在数组的位置0，而y坐标在位置1。它们都可以简单地提取并传递到所需的函数里:
# 游戏逻辑pos = pygame.mouse.get_pos()x = pos[0]y = pos[1]# 绘图draw_stick_figure(screen, x, y) |
获得鼠标位置的代码，应噶放在主循环中的“游戏逻辑”这一块。 要调用它的函数应该放在“绘图”这一块。
这里唯一的问题是鼠标会停留在图像正上方，难于观察，如图例所示10.7.
鼠标可以通过下面的代码隐藏起来:
# 隐藏鼠标光标pygame.mouse.set_visible(False) |
一个湾真的例子可以在这儿找到完整
ProgramArcadeGames.com/python_examples/f.php?file=move_mouse.py
10.3 键盘
用键盘控制要复杂一些。 我们不能像从鼠标那儿抓取x和y。键盘没法提供x和y。我们需要做的是:
- 创建一个对初始的x和y作为起点。
- 当方向键按下的时候，设置一个每帧的“速度”，以像素表示。
- 当方向键释放的时候，把这个速度重新设为0。
- 根据不同的速度调整每一帧的x，y。
看起来好像很复杂，其实这和我们之前做的反弹矩形很相近，只不过速度是由键盘看哦的。
要开始，我们先在主循环开始之前设置好位置和速度:
# 每一帧的速度x_speed = 0y_speed = 0# 闲杂的位置现在x_coord = 10y_coord = 10 |
在程序的主while循环之内，我们需要处理一些事件的操作。 另外，在等待pygame.QUIT事件的时候，程序也需要寻找键盘事件的发生。 每一次按下一个键都会生成一个事件。
一个pygame.KEYDOWN事件是在按键被按下时生澈的。一个pygame.KEYUP事件是当用户离开一个按键的时候生成的。 当用户按下键的时候，速度矢量设置为每帧3或这-3像素。 当用户释放健的时候，速度矢量又重新设为0。 最终，物体的坐标由速度调整，然后被画了出来。 请查看下面的代码：
for event in pygame.event.get(): if event.type == pygame.QUIT: done = True # 用户按下了一个键 if event.type == pygame.KEYDOWN: # 判断出是一个方向键，从而调整速度。 if event.key == pygame.K_LEFT: x_speed = -3 if event.key == pygame.K_RIGHT: x_speed = 3 if event.key == pygame.K_UP: y_speed = -3 if event.key == pygame.K_DOWN: y_speed = 3 # 用户释放了一个键 if event.type == pygame.KEYUP: # 判断出是一个方向键，从而重设速度为0。 if event.key == pygame.K_LEFT: x_speed = 0 if event.key == pygame.K_RIGHT: x_speed = 0 if event.key == pygame.K_UP: y_speed = 0 if event.key == pygame.K_DOWN: y_speed = 0# 根据速度矢量来移动物体x_coord += x_speedy_coord += y_speed# 画出图像draw_stick_figure(screen, x_coord, y_coord) |
一个完整的例子请看:
ProgramArcadeGames.com/python_examples/f.php?file=move_keyboard.py
请注意这段代码不能阻止物体滑出屏幕边缘。要防止这样，我们需要在游戏逻辑的部分，添加一组if语句来检查x_coord和y_coord的值。 如果它们在屏幕边界外，就重设密码。具体的代码就作为练习留给读者了。
下面的表格展示了Python中所有可以用的键盘对应的代码:
| Pygame码 | ASCII | 常用名称 |
|---|---|---|
| K_BACKSPACE | \b | backspace |
| K_RETURN | \r | return |
| K_TAB | \t | tab |
| K_ESCAPE | ^[ | escape |
| K_SPACE | space | |
| K_COMMA | , | comma sign |
| K_MINUS | - | minus |
| K_PERIOD | . | period slash |
| K_SLASH | / | forward |
| K_0 | 0 | 0 |
| K_1 | 1 | 1 |
| K_2 | 2 | 2 |
| K_3 | 3 | 3 |
| K_4 | 4 | 4 |
| K_5 | 5 | 5 |
| K_6 | 6 | 6 |
| K_7 | 7 | 7 |
| K_8 | 8 | 8 |
| K_9 | 9 | 9 |
| K_SEMICOLON | ; | semicolon sign |
| K_EQUALS | = | equals sign |
| K_LEFTBRACKET | [ | left |
| K_RIGHTBRACKET | ] | right |
| K_BACKSLASH | \ | backslash bracket |
| K_BACKQUOTE | ` | grave |
| K_a | a | a |
| K_b | b | b |
| K_c | c | c |
| K_d | d | d |
| K_e | e | e |
| K_f | f | f |
| K_g | g | g |
| K_h | h | h |
| K_i | i | i |
| K_j | j | j |
| K_k | k | k |
| K_l | l | l |
| K_m | m | m |
| K_n | n | n |
| K_o | o | o |
| K_p | p | p |
| K_q | q | q |
| K_r | r | r |
| K_s | s | s |
| K_t | t | t |
| K_u | u | u |
| K_v | v | v |
| K_w | w | w |
| K_x | x | x |
| K_y | y | y |
| K_z | z | z |
| K_DELETE | delete | |
| K_KP0 | keypad | 0 |
| K_KP1 | keypad | 1 |
| K_KP2 | keypad | 2 |
| K_KP3 | keypad | 3 |
| K_KP4 | keypad | 4 |
| K_KP5 | keypad | 5 |
| K_KP6 | keypad | 6 |
| K_KP7 | keypad | 7 |
| K_KP8 | keypad | 8 |
| K_KP9 | keypad | 9 period |
| K_KP_PERIOD | . | keypad divide |
| K_KP_DIVIDE | / | keypad multiply |
| K_KP_MULTIPLY | * | keypad minus |
| K_KP_MINUS | - | keypad plus |
| K_KP_PLUS | + | keypad enter |
| K_KP_ENTER | \r | keypad equals |
| K_KP_EQUALS | = | keypad |
| K_UP | up | arrow |
| K_DOWN | down | arrow |
| K_RIGHT | right | arrow |
| K_LEFT | left | arrow |
| K_INSERT | insert | |
| K_HOME | home | |
| K_END | end | |
| K_PAGEUP | page | up |
| K_PAGEDOWN | page | down |
| K_F1 | F1 | |
| K_F2 | F2 | |
| K_F3 | F3 | |
| K_F4 | F4 | |
| K_F5 | F5 | |
| K_F6 | F6 | |
| K_F7 | F7 | |
| K_F8 | F8 | |
| K_F9 | F9 | |
| K_F10 | F10 | |
| K_F11 | F11 | |
| K_F12 | F12 | |
| K_NUMLOCK | numlock | |
| K_CAPSLOCK | capslock | |
| K_RSHIFT | right | shift |
| K_LSHIFT | left | shift |
| K_RCTRL | right | ctrl |
| K_LCTRL | left | ctrl |
| K_RALT | right | alt |
| K_LALT | left | alt |
10.4 游戏控制器
游戏鼠标需要一组不同的代码，但是概念仍然是简单的。
首席，要检查计算机是否装有手柄，先启动手柄。这只需要在主循环之前做一次。:
# 现在位置x_coord = 10y_coord = 10# 检查游戏手柄joystick_count = pygame.joystick.get_count()if joystick_count == 0: # 没检查到游戏手柄！ print("Error, I didn't find any joysticks.")else: # 使用手柄0并初始化 my_joystick = pygame.joystick.Joystick(0) my_joystick.init() |
一个游戏手柄会返回两个浮点数。如果手柄位于正中央，返回的值是(0, 0)。 如果手柄在左上角，会返回(-1, -1)。如果手表在右下角，返回(1, 1)。如果在这之间的某个位置，其值会按比例缩放。请参考图例对其工作原理有个大概印象10.8。
在主循环之内，手柄返回的值可能会根据物理移动的距离来做乘法。在下段例子中，手柄的值被乘以了10，所以会以每帧10像素的速度移动手柄。
# 这需在主循环之中#检查手柄的存在if joystick_count != 0: # 获得手柄的位置 # 返回一个-1.0 and +1.0之间的值 horiz_axis_pos = my_joystick.get_axis(0) vert_axis_pos = my_joystick.get_axis(1) #沿着轴移动x。乘以10来加速。 # 转化成整数，因为我们不能在像素3.5处画图，要么像素3或是像素4。 x_coord = x_coord + int(horiz_axis_pos * 10) y_coord = y_coord + int(vert_axis_pos * 10)# 清理屏幕screen.fill(WHITE)# 在适当的位置绘图draw_stick_figure(screen, x_coord, y_coord) |
完整的例子，请看
ProgramArcadeGames.com/python_examples/f.php?file=move_game_controller.py.
游戏控制器有手柄，按键甚至“帽子”开关。下面的例子和截图，打印出了每个游戏控制器在做什么。请注意游戏控制器必须在程序开始前就插入，否则无法检测到它们。
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10.5 复习
10.5.1 选择题小测验
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10.5.2 练习表
Click here for the chapter worksheet.
10.5.3 实验
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