pygame库使用简介

我要当前端工程师

已于 2024-12-08 09:57:16 修改

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分类专栏： Python 文章标签： pygame python 开发语言

于 2024-07-22 19:57:29 首次发布

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pygame库的安装和下载

1) pip包管理器安装

这是最为轻便的一种安装方式，推荐大家使用。首先确定的您的电脑已经安装了 Python（推荐使用 3.7 以上版本），然后打开 cmd 命令行工具，输入以下命令即可成功安装：

pip install pygame

上述安装方法同样适用于 Linux 和 Mac 操作系统。

2) 二进制安装包安装

Python 第三方库官网 PyPI（点击前往下载）提供了不同操作平台的 Pygame 安装包，如下所示：

这里我们选择 Windows 版本进行下载。下载完成后，打开一个 cmd 命令窗口，切换到该安装程序所在的文件夹，并执行以下命令进行安装：

Python - m pip install --user pygame-2.0.2-cp27m-win_amd64.whl

无论采用上述哪种方式都可以安装 Pygame，不过我们强烈建议您使用第一种方式来安装。

最后使用以下命令检查 Pygame 版本，从而验证是否安装成功。

python -m pygame --version

第一个pygame程序

#导入所需的模块
import sys
import pygame
# 使用pygame之前必须初始化
pygame.init()
# 设置主屏窗口
screen = pygame.display.set_mode((400,400))
# 设置窗口的标题，即游戏名称
pygame.display.set_caption('hello world')
# 引入字体类型
f = pygame.font.Font('C:/Windows/Fonts/simhei.ttf',50)
# 生成文本信息，第一个参数文本内容；第二个参数，字体是否平滑；第三个参数，RGB模式的字体颜色；第四个参数，RGB模式字体背景颜色；
text = f.render("我爱编程",True,(255,0,0),(0,0,0))
#获得显示对象的rect区域坐标
textRect =text.get_rect()
# 设置显示对象居中
textRect.center = (200,200)
# 将准备好的文本信息，绘制到主屏幕 Screen 上。
screen.blit(text,textRect)
# 固定代码段，实现点击"X"号退出界面的功能，几乎所有的pygame都会使用该段代码
while True:
    # 循环获取事件，监听事件状态
    for event in pygame.event.get():
        # 判断用户是否点了"X"关闭按钮,并执行if代码段
        if event.type == pygame.QUIT:
            #卸载所有模块
            pygame.quit()
            #终止程序，确保退出程序
            sys.exit()
    pygame.display.flip() #更新屏幕内容

运行结果如下所示：

如果您熟悉 Python 编程的基础知识，那么在注释的帮助下，应该能很容易地理解上述代码。假如不能也没有关系，因为接下来，我们会对上述代码进行细致的分析。

初始化程序

在使用 Pygame 编写程序前，要做的第一个步骤是“初始化程序”，代码如下所示：

pygame.init()

这是整个程序中的第一句代码，它的作用是自动检测 Pygame 软件包是否正常可用，并检查电脑的硬件调用接口、基础功能是否存在问题，比如音频、光驱、声卡驱动等设备。同时，它会完成 Pygame 中所有模块的初始化操作，比如 display（显示模块）、font（字体模块）、mixer（声音控制模块）、cursors（光标控制模块）等。

由此可见，初始化程序的重要性，因此上述代码，在编写程序时候千万不能“漏掉”。

设置窗口大小

也是必须的代码

screen = pygame.display.set_mode((400,400))

设置窗口的标题

设置窗口标题也是我们pygame游戏的名称，名称会展示在窗口的左上角

pygame.display.set_caption('hello world')

填充窗口背景颜色

填充主窗口的背景颜色，参数值RGB（颜色元组），窗口默认背景颜色为黑色

screen.fill((255, 255, 255))

绘制文字

设置字体样式

引入字体样式，设置字体大小，可以将字体文件放在一个独立的文件夹下，取名fonts，也可以通过系统获取系统字体，获取方式为：'C:/Windows/Fonts/字体名称.ttf'。第二个参数为字体大小，数字越大，字体越大。

textFont = pygame.font.Font('fonts/WRYH.TTF', 35)

生成文本信息

确定显示什么内容，对应具体参数含义：

第一个参数，文本内容；

第二个参数，字体是否平滑；
第三个参数，RGB模式的字体颜色；

第四个参数，RGB模式字体背景颜色；

newText= textFont.render("我爱编程",True,(255,0,0),(0,0,0))

显示文字

通过传输的方式，将具体的内容传输在具体的屏幕位置上

screen.blit(newText, pos)

导入素材（图片、音频）

通过外部导入本地素材，需要将文件放在项目下，通过如下方式进行导入：

导入图片文件

image =pygame.image.load("图片路径")

导入音频文件

# 替换为你的音乐文件路径  
music_file = "music/" + 文件名称 + ".mp3"  
# 加载音乐文件  
music = pygame.mixer.music.load(music_file)

显示素材（图片、音频）

显示图片

screen.blit(image,(300,200))

播放音频

括号内的数字，代表播放次数，当填写-1时，表示无限循环

# 播放音乐，循环次数为-1表示无限循环  
pygame.mixer.music.play(-1)

事件监听

通过移动和点击鼠标、按下键盘上的技能键，或是滑动手机屏幕等操作来实现人机交互，这些与游戏程序交互的操作被称为事件（Event）。

Pygame 作为一个游戏开发库，同样具有设置和监听事件的功能。它提供了一个 enevt 事件模块，这个模块中包含了所有常用到游戏事件。下面是退出游戏的代码示例（其他事件类型，后续会做介绍）：

# 循环获取事件，监听事件状态，使用get()获取事件
for event in pygame.event.get():
    # 判断事件类型，用户是否点了"X"关闭按钮
    # pygame.QUIT 指点击右上角窗口的"X"号
    if event.type == pygame.QUIT:
        #点击后，卸载所有pygame模块
        pygame.quit()

游戏循环

当打我们游戏时可能会触发游戏中的各种事件，比如鼠标事件、键盘按键事件、摄像拍照事件等等，因此游戏程序需要一直循环监听玩家的操作，只有当用户点击了游戏“关闭”按钮时，监听才会结束。如果想要达到“循环监听”目的，此时就需要设置一个游戏循环（Game Loop）也称为游戏的主循环，这样才能保证人机交互的体验感。代码示例如下：

#游戏主循环(游戏循环)
while True:
    # 循环获取事件，监听事件
    for event in pygame.event.get():
        # 判断用户是否点了关闭按钮
        if event.type == pygame.QUIT:
            # 当用户关闭游戏窗口时执行以下操作
            # 这里必须调用quit()方法，退出游戏
            pygame.quit()
            #终止系统
            sys.exit()
    #更新并绘制屏幕内容
    pygame.display.flip()

刷新页面

游戏画面和游戏操作状态会因为动画效果和玩家的操作而改变，因此需要以循环的方式实时地更新主屏幕（screen）的显示内容。把下列代码放入游戏主循环中即可实现实时更新和绘制屏幕内容，如下所示：

pygame.display.flip()

除了上述方法外，Pygame 还提供了另一个方法。如下所示：

pygame.display.update()

这两个方法的主要区别是：后者可以根据选定的区域来更新部分内容，而前者则是更新整个待显示的内容。如果后者没有提供区域位置参数时，其作用和 display.flip() 相同。

pygame库常用方法

pygame中Rect区域位置

在python中，往往是通过左上角的坐标的位置确定整个图片的位置，但是这样往往很难让我们图片移动的想要的位置，我们可以通过rect获取图片的中心位置。

通过get_rect()拿到具体的对象，通过.center 确定中心位置坐标。

#获得显示对象的rect区域坐标
textRect =text.get_rect()
# 设置显示对象居中
textRect.center = (200,200)

除此之外，rect还有很多方法可以供我们使用。

方法	说明
pygame.Rect.copy()	复制矩形
pygame.Rect.move()	移动矩形区域，接受一个列表参数
pygame.Rect.move_ip()	移动矩形（无返回）
pygame.Rect.inflate()	增大或缩小矩形大小
pygame.Rect.clamp()	将矩形移到另一个矩形内
pygame.Rect.union()	返回一个两个矩形合并后的矩形。
pygame.Rect.fit()	按纵横比调整矩形的大小或移动矩形。
pygame.Rect.contains()	测试一个矩形是否在另一个矩形内
pygame.Rect.collidepoint()	测试点是否在矩形内
pygame.Rect.colliderect()	测试两个矩形是否重叠

pygame中Event事件

事件（Event）是 Pygame 的重要模块之一，它是构建整个游戏程序的核心，比如鼠标点击、键盘敲击、游戏窗口移动、调整窗口大小、触发特定的情节、退出游戏等等，这些都可以看做是“事件”

事件类型

Pygame 定义了一个专门用来处理事件的结构，即事件队列，该结构遵循遵循队列“先到先处理”的基本原则，通过事件队列，我们可以有序的、逐一的处理用户的操作（触发事件）。下述表格列出了 Pygame 中常用的游戏事件：

事件类型	描述	成员属性
QUIT	用户按下窗口的关闭按钮	none
ATIVEEVENT	Pygame被激活或者隐藏	gain,state
KEYDOWN	键盘按下	unicode、key、mod
KEYUP	键盘放开	key、mod
MOUSEMOTION	鼠标移动	pos, rel, buttons
MOUSEBUTTONDOWN	鼠标按下	pos, button
MOUSEBUTTONUP	鼠标放开	pos, button
JOYAXISMOTION	游戏手柄(Joystick or pad) 移动	joy, axis, value
JOYBALLMOTION	游戏球(Joy ball) 移动	joy, axis, value
JOYHATMOTION	游戏手柄(Joystick) 移动	joy, axis, value
JOYBUTTONDOWN	游戏手柄按下	joy, button
JOYBUTTONUP	游戏手柄放开	joy, button
VIDEORESIZE	Pygame窗口缩放	size, w, h
VIDEOEXPOSE	Pygame窗口部分公开(expose)	none
USEREVENT	触发一个用户事件	事件代码

事件处理方法

Pygame.event 模块提供了处理事件队列的常用方法，如下表所示：

方法	说明
pygame.event.get()	从事件队列中获取一个事件，并从队列中删除该事件
pygame.event.wait()	阻塞直至事件发生才会继续执行，若没有事件发生将一直处于阻塞状态
pygame.event.set_blocked()	控制哪些事件禁止进入队列，如果参数值为None，则表示禁止所有事件进入
pygame.event.set_allowed()	控制哪些事件允许进入队列
pygame.event.pump()	调用该方法后，Pygame 会自动处理事件队列
pygame.event.poll()	会根据实际情形返回一个真实的事件，或者一个None
pygame.event.peek()	检测某类型事件是否在队列中
pygame.event.clear()	从队列中清除所有的事件
pygame.event.get_blocked()	检测某一类型的事件是否被禁止进入队列
pygame.event.post()	放置一个新的事件到队列中
pygame.event.Event()	创建一个用户自定义的新事

处理键盘事件

键盘事件会涉及到大量的按键操作，比如游戏中的上下左右，或者人物的前进、后退等操作，这些都需要键盘来配合实现。

键盘事件提供了一个 key 属性，通过该属性可以获取键盘的按键。例如如下代码：

 if event.type == KEYDOWN and event.key == K_d:
    print("按下了d键")

Pygame 将键盘上的字母键、数字键、组合键等按键以常量的方式进行了定义，下表列出了部分常用按键的常量：

常量名	描述
K_BACKSPACE	退格键（Backspace）
K_TAB	制表键（Tab）
K_CLEAR	清除键（Clear）
K_RETURN	回车键（Enter）
K_PAUSE	暂停键（Pause）
K_ESCAPE	退出键（Escape）
K_SPACE	空格键（Space）
K_0...K_9	0...9
K_a...K_z	a...z
K_DELETE	删除键（delete）
K_KP0...K_KP9	0（小键盘）...9（小键盘）
K_F1...K_F15	F1...F15
K_UP	向上箭头（up arrow）
K_DOWN	向下箭头（down arrow）
K_RIGHT	向右箭头（right arrow）
K_LEFT	向左箭头（left arrow）
KMOD_ALT	同时按下Alt键

while True:
    #等待事件发生
    event = pygame.event.wait()
    if event.type == pygame.QUIT:
        exit()
    if event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
        print('鼠标按下',event.pos)
    if event.type == pygame.MOUSEBUTTONUP:
        print('鼠标弹起')
    if event.type == pygame.MOUSEMOTION:
        print('鼠标移动')
        # 键盘事件
    if event.type ==pygame.KEYDOWN:
        # 打印按键的英文字符
        print('键盘按下',chr(event.key))
    if event.type == pygame.KEYUP:
        print('键盘弹起')
    ....

处理鼠标事件

鼠标是计算机最重要外接设备之一，同时它也是游戏玩家必不可少的工具之一。Pygame 提供了三个鼠标事件，分别是鼠标移动（MOUSEMOTION）、鼠标按下（MOUSEBUTTONDOWN）、鼠标释放（MOUSEBUTTONUP），不同事件类型对应着不同的成员属性。如下所示：

pygame.event.MOUSEMOTION鼠标移动事件

    event.pos 相对于窗口左上角，鼠标的当前坐标值(x,y)
    event.rel 鼠标相对运动距离(X,Y)，相对于上次事件
    event.buttons 鼠标按钮初始状态(0,0,0)，分别对应(左键,滑轮,右键)，移动过程中点击那个键，相应位置变会为1

pygame.event.MOUSEBUTTONUP鼠标键释放事件

    event.pos 相对于窗口左上角，鼠标的当前坐标值(x,y)
    event.button 鼠标释放键编号（整数）左键为1，按下滚动轮2、右键为3

pygame.event.MOUSEBUTTONDOWN 鼠标键按下事件

    event.pos 相对于窗口左上角，鼠标的当前坐标值(x,y)
    event.button 鼠标按下键编号（整数），左键为1，按下滚动轮2、右键为3，向前滚动滑轮4、向后滚动滑轮5

通过一组简单的示例对鼠标事件进行演示，示例代码如下：

import pygame
from random import randint
# 初始化程序
pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode((450,400))
pygame.display.set_caption("c语言中文网")
# 更新显示
pygame.display.flip()
while True:
    #等待事件发生
    event = pygame.event.wait()
    if event.type == pygame.QUIT:
        exit("成功退出")
    if event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
        # pos 获取鼠标当前位置
        print('鼠标按下',event.pos)
        mx,my = event.pos
        # 调用 pygame.draw 模块画圆
        pygame.draw.circle(screen,(255,255,0),(mx,my),50)
        # 处理完，更新显示
        pygame.display.update()
    if event.type == pygame.MOUSEBUTTONUP:
        print('鼠标弹起')
        pass
    if event.type == pygame.MOUSEMOTION:
        print('鼠标移动')
        mx, my = event.pos
        # 随机生成 RGB 颜色值
        r = randint(0,255)
        g = randint(0,255)
        b = randint(0,255)
        pygame.draw.circle(screen, (r,g,b,),(mx, my), 50)
        # 处理完，更新显示
        pygame.display.update()

程序运行结果如下：

Pygame Font文本和字体

文本是任何一款游戏中不可或缺的重要要素之一，Pygame 通过

pygame.font

模块来创建一个字体对象，从而实现绘制文本的目的。该模块的常用方法如下所示：

方法	说明
pygame.font.init()	初始化字体模块
pygame.font.quit()	取消初始化字体模块
pygame.font.get_init()	检查字体模块是否被初始化，返回一个布尔值。
pygame.font.get_default_font()	获得默认字体的文件名。返回系统中字体的文件名
pygame.font.get_fonts()	获取所有可使用的字体，返回值是所有可用的字体列表
pygame.font.match_font()	从系统的字体库中匹配字体文件，返回值是完整的字体文件路径
pygame.font.SysFont()	从系统的字体库中创建一个 Font 对象
pygame.font.Font()	从一个字体文件创建一个 Font 对象

Font 模块提供了两种创建字体（Font）对象的方法，分别是：

SysFont（从系统中加载字体文件创建字体对象）
Font（通过文件路径创建字体对象）

下面对这两种方法分分别进行介绍：

1) font.SysFont()

直接从系统中加载字体使用如下方法：

pygame.font.SysFont(name, size, bold=False, italic=False)

name：列表参数值，表示要从系统中加载的字体名称，它会按照列表中的元素顺序依次搜索，如果系统中没有列表中的字体，将使用 Pygame 默认的字体。

size：表示字体的大小；
bold：字体是否加粗；
italic：字体是否为斜体。

使用示例如下：

print("获取系统中所有可用字体",pygame.font.get_fonts())
my_font = pygame.font.SysFont(['方正粗黑宋简体','microsoftsansserif'],50)

上述方法将优先使用“方正粗黑宋简体”。

注意，如果要显示中文，那么一定要使用中文字体文件，比如“方正粗黑宋简体”，否则会出现文字乱码的现象

2) font.Font()

当我们想要在游戏中引入比较炫酷的字体，而系统中又不存在时，我们可以使用另外一种方法，从外部加载字体文件来绘制文本。其语法格式如下：

my_font = pygame.font.Font(filename, size)

参数说明如下：

filename：字符串格式，表示字体文件的所在路径；
size：设置字体的大小。

使用示例如下：

f = pygame.font.Font('C:/Users/Administrator/Desktop/willhar_.ttf',50)

从桌面加载了一个字体文件来创建字体对象，并设置字体大小为 50。注意，上述字体文件是在网上下载的，您也可以任意下载(前往下载)，或者使用系统库中的字体文件。

3) 字体对象方法

Pygame 为处理字体对象提供了一些常用方法，如下所示：

方法	说明
pygame.font.Font.render()	该函数创建一个渲染了文本的 Surface 对象
pygame.font.Font.size()	该函数返回渲染文本所需的尺寸大小，返回值是一个一元组 (width,height)
pygame.font.Font.set_underline()	是否为文本内容绘制下划线
pygame.font.Font.get_underline()	检查文本是否绘制了下划线
pygame.font.Font.set_bold()	启动粗体字渲染
pygame.font.Font.get_bold()	检查文本是否使用粗体渲染
pygame.font.Font.set_italic()	启动斜体字渲染
pygame.font.Font.metrics()	获取字符串中每一个字符的详细参数
pygame.font.Font.get_italic()	检查文本是否使用斜体渲染
pygame.font.Font.get_linesize()	获取字体文本的行高
pygame.font.Font.get_height()	获取字体的高度
pygame.font.Font.get_ascent()	获取字体顶端到基准线的距离
pygame.font.Font.get_descent()	获取字体底端到基准线的距离

使用上述方法，我们可以非常方便地对字体进行渲染，或者获取字体的相关信息，比如字体的高度、是否是粗体、斜体等信息。

上述方法中使用最多要数第一个方法，它是绘制文本内容的关键方法，其语法格式如下：

render(text, antialias, color, background=None)

参数说明如下所示：

text：要绘制的文本内容
antialias：布尔值参数，是否是平滑字体（抗锯齿）。
color：设置字体颜色；
background：可选参数，默认为 None，该参数用来设置字体的背景颜色。

Pygame精灵和碰撞检测

在开始学习相关知识点之前，我们有必要先学习精灵和碰撞检测的含义。

精灵（英文译为 Sprite），其实在一个游戏程序中，精灵本质指的是一张张小尺寸的图片，比如游戏中的各种道具、人物、场景装饰等，它们都可以看做成一张张小的“精灵”图。除此之外，人物的移动也可以看做是一系列小精灵图构成的序列（按帧组成的序列），如下图所示：

pygame精灵图

如果将逐帧分解后的动作，按照一定的频率播放，那么就形成了动画精灵，您将会看到雄鹰展翅高飞、人在策马奔腾、运动员奋力跳远。

精灵有个特点就是允许精灵之间进行交互，也称之为碰撞，而碰撞检测，指的就是检测两个精灵之间是否发生了碰撞。比如在贪吃蛇游戏中蛇的头部是否与食物发生了碰撞，或者飞机大战游戏中子弹是否击中了外星人等等。当检测到碰撞发生后，接下来会触发某些事件，比如子弹击中外星人，外星人就会消失，玩家的得分也会随之增加，并且在游戏屏幕上又会出现一个外星人。

Pygame 专门提供了一个处理精灵的模块，也就是 sprite（pygame.sprite）模块。通常情况下，我们使用该模块的基类 Sprite 来创建一个子类，从而达到处理精灵的目的，该子类提供了操作精灵的常用属性和方法，如下所示：

属性&方法	说明
self.image	加载要显示的精灵图片，控制图片大小和填充色
self.rect	精灵图片显示在哪个位置
Sprite.update()	刷新精灵图，使其相应效果生效
Sprite.add()	添加精灵图到精灵组中（groups）
Sprite.remove()	从精灵组中删除选中的精灵图
Sprite.kill()	删除精灵组中全部的精灵
Sprite.alive()	判断某个精灵是否属于精灵组

注意，当游戏中有大量的精灵时，操作它们将变得复杂，此时通过构建精灵容器（group 类）也就是精灵组来统一管理这些精灵。构建方法如下：

# 创建精灵组
group = pygame.sprite.Group()
# 向组内添加一个精灵
group.add(sprite_one)

于此同时

pygame.sprite

模块也提供了多种检测精灵是否碰撞的方法，如下所示：

方法	说明
pygame.sprite.collide_rect()	两个精灵之间的矩形检测，即矩形区域是否有交汇，返回一个布尔值。
pygame.sprite.collide_circle()	两个精灵之间的圆形检测，即圆形区域是否有交汇，返回一个布尔值。
pygame.sprite.collide_mask()	两个精灵之间的像素蒙版检测，更为精准的一种检测方式。
pygame.sprite.spritecollide()	精灵和精灵组之间的矩形碰撞检测，一个组内的所有精灵会逐一地对另外一个单个精灵进行碰撞检测，返回值是一个列表，包含了发生碰撞的所有精灵。
pygame.sprite.spritecollideany()	精灵和精灵组之间的矩形碰撞检测，上述函数的变体，当发生碰撞时，返回组内的一个精灵，无碰撞发生时，返回 None。
pygame.sprite.groupcollide()	检测在两个组之间发生碰撞的所有精灵，它返回值是一个字典，将第一组中发生碰撞的精灵作为键，第二个组中发生碰撞的精灵作为值。

下面看一组简单的示例，代码如下所示：


import pygame

class Snake(pygame.sprite.Sprite):
#定义构造函数
def __init__(self,filename,location):
# 调父类来初始化子类
pygame.sprite.Sprite.__init__(self)
# 加载图片
self.image = pygame.image.load(filename)
# 获取图片rect区域
self.rect = self.image.get_rect()
# 设置位置
self.rect.topleft=location

# 初始化pygame
pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode((500,400))
pygame.display.set_caption('C语言中文网')
# 填充为白色屏幕
screen.fill((255,255,255))
filename ="C:/Users/Administrator/Desktop/snake.png"

location =(100,150)
snake1 = Snake(filename,location)
# 碰撞检测,必须有两个精灵，因此再创建一个精灵，并使用location来控制第二个精灵的位置
location_2 = (100,80)
snake2 = Snake('C:/Users/Administrator/Desktop/logo.png',location_2)
# 调用 collide_rect()进行矩形区域检测，返回一个布尔值，碰撞返回True，否则返回False
crash_result = pygame.sprite.collide_rect(snake1,snake2)
if crash_result:
print("精灵碰撞了!")
pass
else:
print('精灵没碰撞')

while True:
for event in pygame.event.get():
if event.type == pygame.QUIT:
pygame.quit()
exit()
# 绘制精灵到屏幕上
screen.blit(snake1.image,snake1.rect)
screen.blit(snake2.image,snake2.rect)
# 刷新显示屏幕
pygame.display.update()

当精灵没有发生碰撞时，程序的运行结果如下：

pygame sprite

接下来，我们将 snake2 的 location_2 参数变为 (100,140)，然后再次运行程序，这时两个精灵就会发生碰撞，运行结果如下：

pygame sprite精灵图

除上述内容外，Pygame 还提供许多其他模块，比如 mixer（声音）、movie（播放视频）、music（播放音频）、sndarray（操作声音数据）等模块，由于这些模块使用起来较为简单，因此这里不再逐一介绍，感兴趣的朋友可以阅读 Pygame 官方文档 —>Pygame Front Page — pygame v2.6.0 documentation