带薪玩一周游戏，还要涨工资

　　作者：李晓飞
　　来源：Python 技术
　　带薪玩游戏，是多么开心的事情，我就找到了。
　　前段时间，公司接到一个模拟业务场景的项目，需要在图形界面上模拟业务场景，比如人跑动，拖拽物体等，从而获取不太业务场景的模拟数据。
　　想了一下，不就是编个游戏吗？之前写过  骰筛子 ，和  模拟疫情扩散  的程序，于是果断请缨……
　　经过一个星期的尝试，终于用 Pygame 实现了业务场景的可视化模拟，坐等收钱。
　　由于商务限制，无法展示模拟程序，所以今天制作一个  打猴子[1]  游戏，来介绍 Pygame 的一些用法，这个游戏也是我完成模拟程序的主要学习对象。 重识 Pygame
　　之前对 Pygame 的认识很肤浅，停留在画图工具的层面上。
　　通过学习和探索之后，才发现 Pygame 的强度功能，而且有很多框架和组件，帮助开发者提高效率，比如对象类  Sprite[2]  等。
　　Pygame 中 Surface 是个很重要的概念，相当于  Ps(Photo shop)[3]  的图层，图层之间可以叠加，可以相对所在图层定位，比如将背景图层相对屏幕定位后，背景图层上的其他图层可以相对于背景定位，这样就不用每次都计算一个图层想对于屏幕的具体位置了。 打猴子游戏
　　Chimp[4]  是 Pygame 文档中的一个示例，帮助开发者学习和理解，我们就以这个游戏为，并且在原版基础上，做了些改动，比如加入了游戏统计信息的显示等。
　　最终效果是这样的:
　　打猴子游戏  思路
　　打猴子游戏，就是一只猴子在不断地跑，然后用鼠标控制一个拳头去击打它，玩的过程中会记录击中次数和击中率。
　　根据游戏思路，游戏中有猴子和拳头两个对象，对了提高可玩性，需要添加一些音效和动作。  实现
　　实现过程将分为 游戏加载、对象设置、游戏主循环三个方面做说明。  游戏资源
　　游戏有两种资源，对象图像和声效。
　　图像资源可以是图片，格式可以是比如 bmp，jpg，png 等。
　　我们编写一个图像加载方法：  def load_image(name, colorkey=None):     fullname = os.path.join(＂chimp_data＂, name)     try:          image = pygame.image.load(fullname)     except pygame.error as message:         print(＂Cannot load image:＂, name)         raise SystemExit(message)     image = image.convert()     if colorkey is not None:         if colorkey is -1:             colorkey = image.get_at((0, 0))         image.set_colorkey(colorkey, RLEACCEL)     return image, image.get_rect() load_image  方法用来加载一个图像，参数 name  为图像文件名，colorkey  为需要去除的关键颜色 利用  Pygame.image.load  用图片文件创建为 image  对象 image.convert()  的作用是对图像做适应环境的优化，以便绘制更高效 如果  colorkey  参数没有提供的话，会将图像上第一个像素颜色作为 colorkey  image.set_colorkey(colorkey, RLEACCEL)  用于设置图像的 colorkey ，其中 RLEACCEL  作用是对 colorkey  做除去操作 方法返回图像对象和图像的矩形区域，矩形区域在对象绘制时很重要
　　声效资源的加载也类似：  def load_sound(name):     class NoneSound:         def play(self): pass     if not pygame.mixer:         return NoneSound()     fullname = os.path.join(＂chimp_data＂, name)     try:         sound = pygame.mixer.Sound(fullname)     except pygame.error as message:         print(＂Cannot load sound:＂, fullname)         raise SystemExit(message)     return sound pygame.mixer  是 Pygame 的声音合成器，如果电脑设备上没有声卡(声音处理组件)，将无法播放声音 定义了一个  NoneSound  类，实现了空的 play 方法，以便在没有声卡的设备上正常运行 最好返回声音资源
　　通过  load_image  和 load_sound  两个方法，就完成了游戏中资源的加载。 对象设置
　　现在可以定义游戏对象了，需要处理样式，形态，状态等，为了对象定义动作行为等。
　　如果光靠手工绘制，是很麻烦的，Pygame 提供了对象类 Sprite，只需要初始化数据，实现状态更新就可以了。
　　游戏需要两种对象：拳头和猴子。
　　拳头，需要在屏幕上显示一个拳头，并且需要跟着鼠标移动，当做打击动作时，需要变化形态，具体的代码如下：  class Fist(pygame.sprite.Sprite):     def __init__(self):         super().__init__(self)         self.image, self.rect = load_image(＂fist.bmp＂, -1)         self.punching = 0      def update(self):         ＂＂＂拳头随鼠标移动＂＂＂         pos = pygame.mouse.get_pos()         self.rect.midtop = pos         if self.punching:             self.rect.move_ip(5, 10)      def punch(self, target):         ＂＂＂返回是否打击到目标＂＂＂         if not self.punching:             self.punching = 1             hitbox = self.rect.inflate(-5, -5)             return hitbox.colliderect(target.rect)      def unpunch(self):         ＂＂＂结束打击＂＂＂         self.punching = 0 在初始化方法  __init__  里，用 load_image  加载了拳头图像，获得了 image  和 rect ，这两个属性是 Sprite  对象必须的 update  是必须实现的 Sprite  方法，用来更新对象的状态：首先获得鼠标的位置坐标，并将位置赋予对象区域，即将对象区域的中上位置移动到鼠标位置，从而实现对象位置的变化 然后判读对象是否处于击打状态，如果是则将对象的相对位置，向右移动 5 个像素，向下移动 10 个像素，表示在向下挥舞拳头  punch  是自定义方法，作为外边调用的接口。调用时会设置对象状态，并返回是否击中。具体是：如果击打的话，且当前不是在击打状态时，设置状态为击打中，并将对象的区域缩小 5 个像素，即打击下去的话拳头远去，区域会缩小。 colliderect  方法用于做碰撞检测，即与目标的区域做判断，是否碰撞到一起 unpunch  也是自定方法，结束击打之后，将击打状态设置为否
　　仔细阅读代码就会发现， Sprite  让一个业务复杂的对象很简单地实现了，而且不用关注如何绘制。
　　同样的方式定义猴子对象，猴子对象需要自动移动，如果被打击到，会做旋转动作，具体代码如下：  class Chimp(pygame.sprite.Sprite):     def __init__(self):         super().__init__(self)         self.image, self.rect = load_image(＂chimp.bmp＂, -1)         screen = pygame.display.get_surface()         self.area = screen.get_rect()         self.rect.topleft = 60, 10         self.move = 9         self.dizzy = 0      def update(self):         ＂＂＂根据状态调整猴子行为＂＂＂         if self.dizzy:             self._spin()         else:             self._walk()             pass      def _walk(self):         ＂＂＂猴子在屏幕之间移动，当碰到屏幕边缘时返回＂＂＂         newpos = self.rect.move((self.move, 0))         if not self.area.contains(newpos):             self.move = -self.move             newpos = self.rect.move((self.move, 0))             self.image = pygame.transform.flip(self.image, 1, 0)         self.rect = newpos      def _spin(self):         ＂＂＂旋转猴子图片＂＂＂         center = self.rect.center         self.dizzy += 12         if self.dizzy >= 360:             self.dizzy = 0             self.image = self.original         else:             rotate = pygame.transform.rotate             self.image = rotate(self.original, self.dizzy)         self.rect = self.image.get_rect(center=center)      def punched(self):         ＂＂＂被击中时调用＂＂＂         if not self.dizzy:             self.dizzy = 1             self.original = self.image __init__  中，area  获取了屏幕的区域，以便判断猴子移动范围；move 为移动速度，即每帧移动多数像素，值越大速度越快 update  方法中，根据对象状态调用对于状态的行为 _walk  方法为走动行为，首先将对象区域移动到新位置，获得新位置范围 newpos ，然后判断新位置是否在屏幕区域 area  中，没有的话，将移动距离设置为相反数，向相反的方向移动；pygame.transform.flip  的作用时让图片水平翻转，好像猴子掉了个头一样 _spin  方法为转圈行为，当被打中之后，做360度旋转，dizzy  为旋转角度，每帧旋转 12 度，rotate  方法用于图像旋转，当旋转角度超出 360 度后，回复图像样式。 punched  方法在被击中时调用，只做状态设置，其中 original  是将旋转前的图像暂存起来，用于旋转结束后的图像恢复
　　请注意   图像旋转方法  rotate  ，虽然能产生旋转效果，但是却不能指定旋转中心点，其旋转中心点为将图像刚好放在一个正方形的左侧时，正方形的中心点作为旋转中心点。
　　如果要实现围绕特定中心点旋转，就需要在旋转之后，将图像移动到这个点。
　　这就是在  _spin   方法中， self.rect = self.image.get_rect(center=center)   这句代码的作用——让图像围绕图像中心点旋转。
　　到这里，我们的游戏对象就设置完成了。  理解主循环
　　Pygame 中有个重要的概念就是主循环。
　　一般来说，会认为对象会自动发生移动和操作。
　　其实各种动作的游戏场景是由每帧图像合并而成的，就好比拍一个 pose，拍一张照，如此反复，最后将图片快速的切换，可以看到动画效果一样。
　　理解了这个，就能理解为什么电脑游戏的性能常常用更多的帧数来衡量的，更多的帧，意味着需要每秒绘制更多的图像。
　　Pygame 就是这么做的，通过一个主循环，不断地绘制对象的行为，从而产生动画效果。
　　主循环实际上就是个死循环，通过  pygame.time.Clock  控制游戏帧数。
　　来看看具体代码：  def main():     # 初始化     pygame.init()      screen = pygame.display.set_mode((468, 90))  # 设置窗口大小，获得窗口屏幕     pygame.display.set_caption(＂Monkey Fever＂)  # 窗口标题     pygame.mouse.set_visible(0)  # 隐藏鼠标      background = pygame.Surface(screen.get_size()) # 设置背景     background = background.convert()     background.fill((250, 250, 250))      if pygame.font:         font = pygame.font.SysFont(＂SimHei＂,24)  # 设置字体      whiff_sound = load_sound(＂whiff.wav＂)  # 加载声音资源     punch_sound = load_sound(＂punch.wav＂)      # 创建对象     chimp = Chimp()     fist = Fist()      # 将对象添加到对象控制组     allsprites = pygame.sprite.Group((fist, chimp))      # 获取游戏时钟     clock = pygame.time.Clock()      # 游戏统计     punchcount = 0     hitcount = 0          while 1:         clock.tick(60)  # 设置游戏帧数          # 事件循环         for event in pygame.event.get():             if event.type == QUIT:                 return             elif event.type == KEYDOWN and event.key == K_ESCAPE:                 return             elif event.type == MOUSEBUTTONDOWN:                 punchcount += 1                 if fist.punch(chimp):                     punch_sound.play()  # 击中                     chimp.punched()                     hitcount += 1                 else:                     whiff_sound.play()  # 错过                     pass             elif event.type == MOUSEBUTTONUP:                 fist.unpunch()          bg = background.copy()         # 合成游戏统计信息                 if punchcount > 0:             msg = ＂打中次数: %d 击中率: %d%s＂ % (hitcount, round((hitcount/punchcount)*100), ＂%＂)         else:             msg = ＂挥舞拳头吧！＂         # 绘制统计信息         text = font.render(msg, 1, (10, 10, 10))         textpos = text.get_rect(centerx=background.get_width()/2)         bg.blit(text, textpos)          allsprites.update() # 更新对象状态         screen.blit(bg, (0, 0)) # 绘制背景         allsprites.draw(screen) # 绘制对象         pygame.display.flip() # 刷新屏幕 main  方法为游戏的主方法，会在游戏启动时调用 在  while  之前的代码主要做的是初始化和定义，需要注意字体的设置，如果需要显示汉字的话，需要加载中文字体，可以参考这篇文章[5]  while  里面是个游戏的主循环，首先设置游戏帧数为 60 帧；然后进入事件循环，游戏过程中的事件都会存储在 Pygame 的 event  中，通过 get  方获取，对我们关心的事件进行处理，比如游戏退出事件，鼠标点击事件等 在鼠标点击中，判断是否打中猴子，如果打中，播放打中音效，并且调用猴子被击中的方法  punched ；如果没有打中，播放挥舞空拳的音效。如果捕获到鼠标键抬起事件，则调用停止打击方法。 事件循环之后，进行画面绘制，首先是拷贝一个起始背景，因为在每次绘制都会污染背景。然后绘制游戏信息，将信息绘制在背景上。  allsprites.update()  会调用对象组里的每个对象的 update  方法，完成对象的状态更新 allsprites.draw(screen)  将对象图像绘制到窗口中 pygame.display.flip()  刷新屏幕，我们就会看到新的游戏画面了
　　至此游戏的主要编码工作就完成了，不到 200 行代码，做了一个可玩的小游戏，赶紧运行起来试试吧。  总结
　　这个简单的游戏制作过程，让我更深入地理解了 Pygame 的特点和使用方法，建立起来游戏开发的基本认知。
　　总体来看，要学会一个新东西，需要正确的理解它的核心概念，与自己原来的知识体系相融合，就能很快习得，而能灵活应用的前提是多玩多练。
　　通过一个星期的探索实践，为客户解决了模拟业务场景的问题，坐等加薪。
　　期望通过这个练习也能帮助你扩展一项技能，开拓一条道路，比心。