Program Arcade Games
With Python And Pygame

视频：精灵入门

我们的游戏需要提供对碰撞物体的支持。球弹到板上，激光击中外星生物，抑或是我们最喜欢的角色正收集着金币。这些例子都要求碰撞检测。

Pygame的库已经支持sprites(精灵). "精灵"是指大型图画场景中的下的二维图像单位。典型的精灵都是在场景中会交互的个体，比如汽车，小青娃或者水管工人。

追溯源头，老的游戏主机都对精灵有原生的硬件支持。现在这种特殊的硬件支持已经不需要了，但是我们还在使用“精灵”这个词汇。

13.1 基本的精灵和碰撞

我们来通过一个例子来一步一步学习如何使用精灵。这个例子会展示如何先创建一屏幕黑色的方块，然后通过鼠标可能哦告知用红色的方块收集它们，如图例所示13.1. 程序虎根据收集方框的数量来记录得分。代码可以在这里找到:
ProgramArcadeGames.com/python_examples/f.php?file=sprite_collect_blocks.py

我们程序的前几行和其他游戏一样:

import pygame
import random

# 定义一些颜色
BLACK = (  0,   0,   0)
WHITE = (255, 255, 255)
RED   = (255,   0,   0)

ygame的库在第一行被导入，用于支持精灵。 random的库在第二行被导入，用于支持方块随机地摆放。 5-7是对颜色的标准定义；至此没有什么新内容。

class Block(pygame.sprite.Sprite):
    """
    This class represents the ball.
    It derives from the "Sprite" class in Pygame.
    """

第9行开始定义Block的类。请注意这个类是Sprite类的子类。pygame.sprite.具体规定了库和包，这会稍后在第14章介绍到。现在所有Sprite类的基本功能都是都kbd>Block类的一部分了。

    def __init__(self, color, width, height):
        """ Constructor. Pass in the color of the block,
        and its x and y position. """

        # 调用父类 (精灵) 构造函数
        super().__init__()

第15行中Block类的构造函数先取了一个参数self，就像别的构造函数一样。酒它也取了其他的参数诸如颜色，高度和宽度，用来定义对象。

调用在Sprite父类中的构造函数非常重要，这样允许精灵被初始化。这一步在第20行完成。

        # 创建一个方块的图像，涂满一种颜色。
        # 它也可以用一张硬盘中的图片代替。
        self.image = pygame.Surface([width, height])
        self.image.fill(color)

第24行和第25行创建了最终会出现在屏幕上的图像。第24行创建了一个空白图像。第25行把它涂上了黑色。如果程序要把方块更改成别的颜色，只要修改这几行。

例如，请看下面的例子:

    def __init__(self, color, width, height):
        """
        Ellipse Constructor. Pass in the color of the ellipse,
        and its size
        """
        # 调用父类 (精灵) 构造函数
        super().__init__()

        # 设置背景颜色至透明
        self.image = pygame.Surface([width, height])
        self.image.fill(WHITE)
        self.image.set_colorkey(WHITE)

        # 绘制椭圆
        pygame.draw.ellipse(self.image, color, [0, 0, width, height])

如果被替代成了上面的代码，任何物体会变成椭圆。第29行绘制了椭圆和其轮廓，第26行把白色变成了透明，这样背景就能显示出来了。这和第11章中把图片的白色背景变透明是一个原理。

    def __init__(self):
        """ Graphic Sprite Constructor. """

        # 调用父类 (精灵) 构造函数
        super().__init__()

        # 载入图片
        self.image = pygame.image.load("player.png").convert()

        # 设置白色为透明
        self.image.set_colorkey(WHITE)

如果想要的位图，代入上述的代码会载入一张图片(第22行)并把白色背景设置成透明(第25行)。砸这种情况下，精灵的维度会自动设置成图像的维度，并不再需要传递。请看第15行已经没有那些参数了。

不过使用哪种精灵，在我们的构造函数中还有一行代码至关重要：

        # 抓取包含图像维度的矩形对象。
        # 通过设置值rect.x和rect.y来更新该对象的位置
        self.rect = self.image.get_rect()

属性rect是Pygame所提供的 Rect类中的一个实例的变量。矩形表示了精灵的维度。这个矩形类有x和y这样的属性可以设置。Pygame虎根据这两个属性的值绘制精灵。所以如果要移动这个精灵，程序员需要设置mySpriteRef.rect.x和mySpriteRef.rect.y，其中 mySpriteRef是指向精灵所引用的变量。

Block类已经完成。让我们开始初始化代码。

# 初始化Pygame
pygame.init()

# 设置屏幕的高度和宽度
screen_width = 700
screen_height = 400
screen = pygame.display.set_mode([screen_width, screen_height])

The code above initializes Pygame and creates a window for the game. There is nothing new here from other Pygame programs.

# 这是一个精灵的列表。程序中每一个方块会添加到这个列表。
# 这个列表是由'Group'这个类所管理的。这个lock_list = pygame.sprite.Group()

# 这是每一个精灵的列表。
# 锁哟的放库，包括玩家的方块
all_sprites_list = pygame.sprite.Group()

使用精灵的一大优势就是可以以组的形式批量对它们操作。如果它们在同一个组之中，之中可以只有一行命令来绘制并移动所有的精灵。我们还可以检测整组精灵的碰撞情况。

上面的代码创建了两个列表。变量all_sprites_list包含了游戏中所有的经历。这个列表会用于绘制所有的精灵。变量block_list会包含所有玩家可能会碰撞到的对象在这个例子中，它会包括除了玩家以外的所有对象。我们不想包含玩家在内，是因为否则当我们检查在block_list中和玩家碰撞的对象时，Pygame会总是返回玩家。

for i in range(50):
    # 这表示一个方块
    block = Block(BLACK, 20, 15)

    # 给方块一个随机地址
    block.rect.x = random.randrange(screen_width)
    block.rect.y = random.randrange(screen_height)

    # 给列表添加方块
    block_list.add(block)
    all_sprites_list.add(block)

循环从49行开始，添加了50个黑色精灵方块至屏幕。第51行创建了一个新方块，并设置了颜色，宽度和高度。第54行和第55行设置了该物体会出现的坐标。第58行把会和玩家碰撞的方块添加到相应的列表中。第59行把它添加了全补方块的列表中。这和实验13中你写的代码应该很相似。

# Create a RED player block
player = Block(RED, 20, 15)
all_sprites_list.add(player)

61-63设置了游戏中的玩家。第62行创建了一个红色方块，用于表示玩家。这个方块在第63行添加到了all_sprites_list, 但不在block_list中。

# 循环直至用户点击了关闭按钮。
done = False

# 设置屏幕更新的频率
clock = pygame.time.Clock()

score = 0

# -------- 程序主循环 -----------
while not done:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            done = True

    # 清理屏幕
    screen.fill(WHITE)

上面的代码是早在第5章介绍的标准的程序主循环。第71行把我们的score变量设置成0。

    # 获得当掐鼠标的位置。这会返回一个两个数字组成的列表。
    pos = pygame.mouse.get_pos()

    # 分别提取x和y
    # 就像我们从字符串中提取字母一样
    # 把玩家对象设置到鼠标位置鼠标   player.rect.x = pos[0]
    player.rect.y = pos[1]

第84行中抓取鼠标的办法和之前讨论国的其他Pygame程序类似。重要的新内容是第89-90行：还有精灵的矩形会移动到新的地址。请记得这个矩形是第31行创建的，没有它这段代码就无法工作。

    # 查看玩家方块是否和谁碰撞过了。
    blocks_hit_list = pygame.sprite.spritecollide(player, block_list, True)

这一行代码，用玩家player引用的精灵同所有block_list中的精灵作比较。代码会返回一个有交集的精灵的列表。如果没有交集，会返回一个空白列表。布尔值True会移除碰列表中撞国的精灵。如果设置成False，则精灵不会被移除。

    # 检查碰撞的列表
    for block in blocks_hit_list:
        score +=1
        print(score)

这个循环会检查每一个碰撞列表中的精灵。如果发现有精灵在里面，得分就加一。然后打印分数到屏幕。请注意第98行中的中kbd>print不会把分数打印到有精灵的主屏幕，而是会打印到控制台窗口。如何把分数显示在主窗口是实验14的一部分内容。

    # 画出所有精灵
    all_sprites_list.draw(screen)

all_sprites_list所属的Group类有一个方法叫draw。这个方法会循环每一个列表中的精灵并调用对应精灵的draw方法。这就意味着只要一行代码，程序就可以让all_sprites_list中所有的精灵画出来。

    # 限制到每秒60帧
    clock.tick(60)

    # 把我们所画的更新至屏幕
    pygame.display.flip()

pygame.quit()

103-109行翻转了屏幕，并在主循环结束的时候调用quit方法。

13.2 移动精灵移动移动

视频：移动精灵

到目前位置，只有玩家精灵在移动。如何然所有的精灵都移动呢? 这很简单；只需要两步。

第一步是给Block类天际一个新方法。这个新方法叫做update。这个更新函数会在update被整个列表调用时自动调用。

把它放到精灵里是这样的:

    def update(self):
        """ Called each frame. """

        # 向下移动一个像素一个       self.rect.y += 1

把它放进主循环里:

    # 对block_list中的所有元素调用update()方法中    block_list.update()

这代码并不完美因为落出屏幕的方块并不会重新显示。下面的代码会提升update函数，让消失的方块重新在顶部显示出来。

    def update(self):
        # 向下移动一个像素
        self.rect.y += 1
        if self.rect.y > screen_height:
			self.rect.y = random.randrange(-100, -10)
			self.rect.x = random.randrange(0, screen_width)

如果主程序需要对有些精灵重新收集到顶端，可以通过以下的代码更改精灵:

    def reset_pos(self):
        """ Reset position to the top of the screen, at a random x location.
        Called by update() or the main program loop if there is a collision.
        """
        self.rect.y = random.randrange(-300, -20)
        self.rect.x = random.randrange(0, screen_width)

    def update(self):
        """ Called each frame. """

        # 向下移动一个像素
        self.rect.y += 1

        # 如果方块在太下方，重新设置到顶端。
        if self.rect.y > 410:
            self.reset_pos()

在碰撞发生时与其销毁方块，程序可能会调用 reset_pos函数，这样把准备收集的方块移至屏幕顶端。

    # 检查玩家方块是否与任何方块相撞。
    blocks_hit_list = pygame.sprite.spritecollide(player, block_list, False)

    # 检查碰撞的列表
    for block in blocks_hit_list:
        score += 1
        print(score)

        # 把方块重设至屏幕顶端
        block.reset_pos()

这个例子的完整代码在这里:
ProgramArcadeGames.com/python_examples/f.php?file=moving_sprites.py

如果你其实想看弹跳的精灵，请看这里:
ProgramArcadeGames.com/python_examples/f.php?file=moving_sprites_bounce.py

如果你想看它在圆中移动，请看这里:
ProgramArcadeGames.com/python_examples/f.php?file=sprite_circle_movement.py