Python游戏编程（十）Animation

「爱情、让人受尽委屈。」 2023-07-07 08:18 8阅读 0赞

我们将编写一个程序来实现积木在窗口中弹跳的效果。这些积木具有不同的颜色和大小，并且只在对角线上移动。为了让积木有动画的效果，我们将在游戏循环的每一次迭代中，让这些积木移动一些像素。这就会使得积木看上去像是在屏幕上移动。

**目录**

（一）游戏说明

（二）代码分析

1）设置常量变量

2）用于方向、速度、颜色的常量变量

3）设置积木 数据结构

4）游戏循环

1.处理玩家退出的情况

2.移动、弹跳积木

3.绘制窗口

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# （一）游戏说明 #

这个程序称不上是一个游戏，只是通过一些细微的改变实现一个积木的移动。程序中的积木就是用pygame.draw.rect()函数绘制的矩形。在这个程序中，我们有三个不同颜色的积木来回移动，并且从窗口的墙壁弹回。每个积木将在4条对角线方向中的一条上移动。当积木碰到了窗口，它就会从边缘上弹回来，并在一条新的对角线上移动。

所谓积木的移动，就是快速的绘制一个新的矩形，只不过是速度很快，我们看起来就像是在移动一样。

# （二）代码分析 #

## 1）设置常量变量 ##

首先是导入模块，然后对pygame模块进行初始化。

这里我们将使用常量变量，以便我们想要修改窗口大小的时候，只需要修改WINDOWWIDTH和WINDOWHEIGHT即可。当然，如果窗口的宽度和高度从不改变，那么使用常量也可。

## 2）用于方向、速度、颜色的常量变量 ##

# Set up direction variables.
    DOWNLEFT = 'downleft'
    DOWNRIGHT = 'downright'
    UPLEFT = 'upleft'
    UPRIGHT = 'upright'
    
    MOVESPEED = 4
    
    # Set up the colors.
    WHITE = (255, 255, 255)
    RED = (255, 0, 0)
    GREEN = (0, 255, 0)
    BLUE = (0, 0, 255)

对于方向，我们也可以不使用常量，而是将这些方向常量赋值给变量，使用这些变量表示。两者的区别是：

*  如果直接使用字符串“downlwft”表示左下对角线方向，当字符串输入错误的时候，最终会得到一个bug，将会导致程序行为异常，即便程序还不会崩溃。
 *  如果使用变量，当不小心输入了错误的变量名，Python就会报错导致程序崩溃。这仍然很糟糕，但是我们将立刻发现它并且修改它。

对于速度，我们定义了MOVESPEED = 4常量变量，这告诉程序，在游戏循环的每一次迭代中，每个积木应该移动多少个像素。

对于颜色，pygame使用3个整数值的一个元组，来表示红色、绿色和蓝色数量的RGB值。整数值从0到255.

使用常量是为了有更好的可读性。

## 3）设置积木 数据结构 ##

# Set up the box data structure.
    b1 = {'rect':pygame.Rect(300, 80, 50, 100), 'color':RED, 'dir':UPRIGHT}
    b2 = {'rect':pygame.Rect(200, 200, 20, 20), 'color':GREEN, 'dir':UPLEFT}
    b3 = {'rect':pygame.Rect(100, 150, 60, 60), 'color':BLUE, 'dir':DOWNLEFT}
    boxes = [b1, b2, b3]

这里使用字典来表示三个积木，并且将这三个积木放到boxes列表中，这样输入boxes\[0\]就可以访问b1中的字典数据结构，输入boxes\[0\]\['color'\]就可以访问b1中的‘color’键的值。

## 4）游戏循环 ##

游戏循环负责实现移动积木的动画。

动画是这样实现的：绘制一系列略微不同的图像，这些图像一个接着一个地显示。在我们的动画中，图像都是移动的积木，略微不同的是每一个积木的位置。在每一个图像中，积木都会移动4个像素。图像显示得如此之快，以至于积木看上去就像是在屏幕上平滑地移动。如果一个积木碰到了窗口的边缘，游戏循环将会通过改变该积木的方向而令其弹回。

### 1.处理玩家退出的情况 ###

当玩家通过关闭窗口而退出的时候，我们需要停止游戏。我们需要在游戏循环中做到这一点，以便程序持续地检查受否有一个QUIT事件。

# Run the game loop.
    while True:
        # Check for the QUIT event.
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == QUIT:
                pygame.quit()
                sys.exit()

为了使窗口出现运动轨迹，需要在每一次图形改变之后清楚整个窗口：

# Draw the white background onto the surface.
        windowSurface.fill(WHITE)

### 2.移动、弹跳积木 ###

for b in boxes:
            # Move the box data structure.
            if b['dir'] == DOWNLEFT:
                b['rect'].left -= MOVESPEED
                b['rect'].top += MOVESPEED
            if b['dir'] == DOWNRIGHT:
                b['rect'].left += MOVESPEED
                b['rect'].top += MOVESPEED
            if b['dir'] == UPLEFT:
                b['rect'].left -= MOVESPEED
                b['rect'].top -= MOVESPEED
            if b['dir'] == UPRIGHT:
                b['rect'].left += MOVESPEED
                b['rect'].top -= MOVESPEED
    
            # Check whether the box has moved out of the window.
            if b['rect'].top < 0:
                # The box has moved past the top.
                if b['dir'] == UPLEFT:
                    b['dir'] = DOWNLEFT
                if b['dir'] == UPRIGHT:
                    b['dir'] = DOWNRIGHT
                    
            if b['rect'].bottom > WINDOWHEIGHT:
                # The box has moved past the bottom.
                if b['dir'] == DOWNLEFT:
                    b['dir'] = UPLEFT
                if b['dir'] == DOWNRIGHT:
                    b['dir'] = UPRIGHT
            if b['rect'].left < 0:
                # The box has moved past the left side.
                if b['dir'] == DOWNLEFT:
                    b['dir'] = DOWNRIGHT
                if b['dir'] == UPLEFT:
                    b['dir'] = UPRIGHT
            if b['rect'].right > WINDOWWIDTH:
                # The box has moved past the right side.
                if b['dir'] == DOWNRIGHT:
                    b['dir'] = DOWNLEFT
                if b['dir'] == UPRIGHT:
                    b['dir'] = UPLEFT

### 3.绘制窗口 ###

# Draw the box onto the surface.
            pygame.draw.rect(windowSurface, b['color'], b['rect'])
    
        # Draw the window onto the screen.
        pygame.display.update()
        time.sleep(0.02)

源代码：

import pygame, sys, time
    from pygame.locals import *
    
    # Set up pygame.
    pygame.init()
    
    # Set up the window.
    WINDOWWIDTH = 400
    WINDOWHEIGHT = 400
    windowSurface = pygame.display.set_mode((WINDOWWIDTH, WINDOWHEIGHT), 0, 32)
    pygame.display.set_caption('Animation')
    
    # Set up direction variables.
    DOWNLEFT = 'downleft'
    DOWNRIGHT = 'downright'
    UPLEFT = 'upleft'
    UPRIGHT = 'upright'
    
    MOVESPEED = 4
    
    # Set up the colors.
    WHITE = (255, 255, 255)
    RED = (255, 0, 0)
    GREEN = (0, 255, 0)
    BLUE = (0, 0, 255)
    
    # Set up the box data structure.
    b1 = {'rect':pygame.Rect(300, 80, 50, 100), 'color':RED, 'dir':UPRIGHT}
    b2 = {'rect':pygame.Rect(200, 200, 20, 20), 'color':GREEN, 'dir':UPLEFT}
    b3 = {'rect':pygame.Rect(100, 150, 60, 60), 'color':BLUE, 'dir':DOWNLEFT}
    boxes = [b1, b2, b3]
    
    # Run the game loop.
    while True:
        # Check for the QUIT event.
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == QUIT:
                pygame.quit()
                sys.exit()
    
        # Draw the white background onto the surface.
        windowSurface.fill(WHITE)
        for b in boxes:
            # Move the box data structure.
            if b['dir'] == DOWNLEFT:
                b['rect'].left -= MOVESPEED
                b['rect'].top += MOVESPEED
            if b['dir'] == DOWNRIGHT:
                b['rect'].left += MOVESPEED
                b['rect'].top += MOVESPEED
            if b['dir'] == UPLEFT:
                b['rect'].left -= MOVESPEED
                b['rect'].top -= MOVESPEED
            if b['dir'] == UPRIGHT:
                b['rect'].left += MOVESPEED
                b['rect'].top -= MOVESPEED
    
            # Check whether the box has moved out of the window.
            if b['rect'].top < 0:
                # The box has moved past the top.
                if b['dir'] == UPLEFT:
                    b['dir'] = DOWNLEFT
                if b['dir'] == UPRIGHT:
                    b['dir'] = DOWNRIGHT
                    
            if b['rect'].bottom > WINDOWHEIGHT:
                # The box has moved past the bottom.
                if b['dir'] == DOWNLEFT:
                    b['dir'] = UPLEFT
                if b['dir'] == DOWNRIGHT:
                    b['dir'] = UPRIGHT
            if b['rect'].left < 0:
                # The box has moved past the left side.
                if b['dir'] == DOWNLEFT:
                    b['dir'] = DOWNRIGHT
                if b['dir'] == UPLEFT:
                    b['dir'] = UPRIGHT
            if b['rect'].right > WINDOWWIDTH:
                # The box has moved past the right side.
                if b['dir'] == DOWNRIGHT:
                    b['dir'] = DOWNLEFT
                if b['dir'] == UPRIGHT:
                    b['dir'] = UPLEFT
    
            # Draw the box onto the surface.
            pygame.draw.rect(windowSurface, b['color'], b['rect'])
    
        # Draw the window onto the screen.
        pygame.display.update()
        time.sleep(0.02)

参考：

1.  [Python游戏编程快速上手][Python]

[Python]: http://inventwithpython.com/invent4thed/chapter18.html