学编程后, 过了初期的语法熟悉阶段, 新手往往会比较迷茫, 因为也不知道编程能干嘛, 对于这种情况, 我的建议当然是实际的做一些项目, 这里用一些游戏和 Python 的例子, 来真正的了解和熟悉编程吧.

前提

以下的教程基于 Python3.7, 并且假设你已经会 Python 的基本语法和概念了.
要是还没有学会, Python 的各种教程太多了, 先找来学习一下吧.

官方文档
廖雪峰的 Python教程

用什么写游戏

写游戏一般都会用到一个叫游戏引擎的库, 游戏引擎的概念来自汽车引擎, 汽车引擎驱动汽车, 提供动力, 游戏引擎驱动游戏, 简化我们写游戏的步骤.

这里, 为了最友好的面向初学者, 我们首先用的是一个叫 pyzero 的游戏引擎, 这个引擎本身就是设计给初学者使用的, 所以接口和使用方式非常简单.

准备环境

准备一个专业的环境, 一共分 3 步:

1. 安装 Python
2. 安装 pyzero 库
3. 找个编辑器, 比如 VSCode

想长久享受编程乐趣的话, 可以自己学习一下怎么弄, 环境都没弄好, 估计 Python 也还没学会. 不过对于初学者, 还是有个简化的选项, 那就是 Mu, 下载, 安装, bong! 以上 3 步的工具, 就都有了.

不得不感叹, 现在的编程世界, 对初学者的大门是完全敞开的, 学不学得会, 只取决于想不想学, 其实没有什么门槛.

下面的教程, 都基于 Mu 来说明.

Mu 的操作

Mu 上面一排大大的按钮, 选择 Mode, 在列表里面选择 Pygame Zero, 就表示我们准备用 pyzero 来写游戏了. 写完游戏, 按 Save 保存, 方便下次用 Load 选择文件(也可以直接把文件拖到编辑区域) 继续编写. 编写完后, 按 Play 运行游戏.

第一个可运行的程序

在编程里, 我们一般把一个方向, 最小规模的一个程序, 叫做 Hello World 程序, 这个惯例来自于一本上世纪特别流行的 C 语言教材, 有兴趣的朋友可以去了解一下.

下面看我们的程序:

def draw():
    screen.fill((128, 0, 0))

就这么夸张, 就两行代码, 一个函数… 简单说明一下, 定义一个叫 draw 的函数, 然后用 screen 对象里面的 fill 函数表示背景的填充.
运行上面的代码, 你会得到一个夸张的红背景.

其中 draw 函数, 我们并没有像普通程序一样, 由我们自己调用, 而是由 pyzero 游戏引擎在恰当的时候调用, 我们一般把这种函数, 叫做 回调函数, 表示我们不直接调用, 也不关心具体什么时候这个函数被调用, 只提供实现, 而是由类似 pyzero 这样的游戏引擎或者框架调用. 当然, draw 函数, 就像它的英文意思一样, 表示需要在屏幕上画东西的时候被调用, 我们的 screen.fill((128, 0, 0)) 表示我们具体想画的是什么东西.
而 screen 对象, 属于 pyzero 游戏引擎帮我们实现的对象, 用来简化我们的绘制步骤, 下面我们会用到很多.

简单解释一下颜色

为什么上面 (128, 0, 0) 表示红色? 首先, 颜色的表示, 我们一般用所谓的光学三原色来表示, 也就是熟称的 红(Red), 绿(Green), 蓝(Blue), 我们往往用三个单词的第一个字母缩写, 即 RGB 来表示颜色的值, RGB 每个数值的范围一般是 0 到 255.
上面的 (128, 0, 0) 是 Python 里面的 元组, 三个整数分别表示我们需要的颜色的 (R, G, B) 值. 我们可以尝试调整这个元组数值, 看看打开窗口颜色的变化. 比如 (0, 255, 0) 表示纯绿色.

画一些其他的东西

比如, 我们先画一个白色的圆, 来表示主角.

def draw():
    screen.draw.circle((160, 120), 3, (255, 255, 255))

运行程序, 能看到在漆黑像夜空一样的背景中, 有一个想星星一样的圆点.

这个圆点还是用 screen 对象来实现绘制, 现在我们用的是 screen 对象里面的 draw 对象的 circle 函数(中文表示填满的圆的意思). 函数的具体参数的含义, 可以参考pyzero官网

# Draw the outline of a circle.
screen.draw.circle(pos, radius, (r, g, b))

参数解释:

1. 第一个参数, (160, 120) 也是一个元组, 表示我们想画的这个圆点的位置.
2. 3 表示我们想画的圆的半径, 也就是用来表示圆有多大
3. (255, 255, 255), 要是前面的内容看的认真, 看到这里就知道了, 这个表示圆的颜色

知道了参数类型以后, 我们尝试改改这几个参数, 看看画出来的圆的效果变化情况吧.

坐标的含义

位置坐标的含义, pyzero 里面用的位置, 使用的是所谓的屏幕坐标系, 以左上角为原点(即 0,0 点), X 向右增加, Y 向下增加.

更多形状

参考前面的pyzero官网, 只要你看明白了参数的类型, 试试更多的形状吧.

我推荐试试下面几个常用的, 下面是参数说明

# Draw a line from start to end. 画线
screen.draw.line(start, end, (r, g, b))

# Draw the outline of a circle.
screen.draw.circle(pos, radius, (r, g, b))

# Draw a filled circle. 实心圆
screen.draw.filled_circle(pos, radius, (r, g, b))

# Draw the outline of a rectangle. 矩形
screen.draw.rect(rect, (r, g, b))

# Draw a filled rectangle. 实心矩形
screen.draw.filled_rect(rect, (r, g, b))

# Draw text. 文字
draw.text(text, [pos, ]**kwargs)

试试运行下面这个程序, 看看各种形状

def draw():
    screen.draw.text("Hello World", (100, 100))

    # Draw a line from start to end.
    screen.draw.line((100, 100), (300, 100), (255, 0, 0))

    # Draw the outline of a circle.
    screen.draw.circle((300, 100), 10, (0, 255, 0))

    # Draw a filled circle. 
    screen.draw.filled_circle((400, 100), 15, (0, 0, 255))

    # Draw the outline of a rectangle.
    screen.draw.rect(Rect((100, 200), (50, 50)), (255, 255, 255))

    # Draw a filled rectangle. 
    screen.draw.filled_rect(Rect((200, 200), (100, 100)), (128, 128, 128))

动画

我们都知道, 游戏不是静态的图片, 那么我们光靠静态的绘制, 也没有什么意思, 现在我们尝试让前面绘制的圆动起来.

看看下面这个程序:

player_pos_x = 100
player_pos_y = 100

def draw():
    screen.clear()
    screen.draw.circle((player_pos_x, player_pos_y), 3, (255, 255, 255))
    
def update():
    global player_pos_x, player_pos_y
    player_pos_x = player_pos_x + 1 

先运行一下上面的程序, 能看到一个圆, 一直在向右移动.

位置变量的定义

我们在新的程序里面, 不再直接用位置坐标来绘制圆了, 我们用了 player_pos_x, player_pos_y 两个变量, 分别表示圆的 x 坐标位置和 y 坐标位置.

update 回调函数

这个程序已经比前面复杂很多了, 特别是我们多了一个 update 函数, 就像 draw 函数一样, 这个函数也是一个回调函数, 一般我们将我们想做的游戏逻辑, 写在这个 update 函数里面.
在这个例子里面, 我们是修改了 x 坐标的位置. 你自己尝试一下, 让圆从现在的从左往右移动, 改成从右往左试试. 还有, 可以尝试让圆在 y 轴上移动试试.

需要稍微注意的一点是, 在 update 函数里面, 因为需要修改函数外部的全局变量, 需要用 global 关键字说明, 不然 Python 里面默认是找局部变量的.

清理屏幕

上面还有一个小的地方需要注意, 和原来的直接绘制圆不同, draw 函数里面在画圆之前, 多了一句 screen.clear. 表示在每次绘制的时候, 先把屏幕清理干净. 为了加深对清理屏幕作用的理解, 你可以尝试把这一行删掉, 看看会发生什么.

操作

游戏, 也不光光是动画, 我们还要能操作才行. 说到这里, 我已经能给出游戏的完整表述的:

游戏, 就是可以即时交互的动画

试试下面的程序, 并在程序运行时, 尝试按按键盘或者任何可以操作键.

player_pos_x = 100
player_pos_y = 100

def draw():
    screen.clear()
    screen.draw.circle((player_pos_x, player_pos_y), 3, (255, 255, 255))
    
def update():
    global player_pos_x, player_pos_y
    player_pos_x = player_pos_x + 1 
    
def on_key_down():
    global player_pos_x, player_pos_y
    player_pos_y = player_pos_y + 10 

我们能看到, 除了圆持续的还是往右移动以外, 每次按下任意一个按键, 圆都会往下移动 10 个像素.

on_key_down 这个回调函数, 会在我们按下按键的时候产生被调用. 不过目前我们并没有判断按下的是什么按键.

真实的操作

前面的例子里面, 我们没有判断按下的按键是什么, 这个比较无聊, 我们来看看真正的简单操作应该是什么样的.

player_pos_x = 100
player_pos_y = 100

def draw():
    screen.clear()
    screen.draw.circle((player_pos_x, player_pos_y), 3, (255, 255, 255))
      
def on_key_down(key):
    global player_pos_x, player_pos_y
    if key == keys.LEFT:
        player_pos_x = player_pos_x - 10
    elif key == keys.RIGHT:
        player_pos_x = player_pos_x + 10
    elif key == keys.UP:
        player_pos_y = player_pos_y - 10
    elif key == keys.DOWN:
        player_pos_y = player_pos_y + 10

我们去掉了 update 函数, 并且判断了 on_key_down 被回调时, 传进来的 key 参数的值, 然后再按我们设定的规则去操作了这个圆, 试试吧. 具体的按键枚举, 还是可以在pyzero官网看到

课后练习

这里我留下一个思考题, 我们平时操作游戏的时候, 不会一直不停的按键盘, 那样太累, 怎么样把上面的程序改成当我们按下方向键的时候, 圆一直移动呢?

这里给个提示, 你还需要实现 on_key_up 函数, 来获得我们松开键盘按键的信息.

第一篇的结束

我们现在已经了解了一个游戏需要的基础知识, 游戏开发的大门, 已经向我们打开了, 有想好要做什么游戏了吗?

分类:  编程 
标签:  编程  pyzero