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保母等級教學：用Python做遊戲有多簡單

我520的公眾號圖片發了以後，有很多同學問我這個遊戲是怎麼做的，難不難。我就用兩篇文章來介紹一下，如果使用Python做遊戲。

保母等級教學：用Python做遊戲有多簡單

這個遊戲是使用PyGame做的，貼圖素材是從itch.io[1]找的。我之前也沒有用過PyGame，這次屬於現學現用，參考的教學是PyGame: A Primer on Game Programming in Python[2]。

用PyGame做遊戲非常簡單，我們今天第一篇文章，讓大家實作一個可以在地圖上移動的小豬。

基本框架

首先，無論你是做什麼遊戲，別管三七二十一，先把下面這段程式碼複製貼上到你的編輯器裡面。所有遊戲都需要這幾行程式碼：

import pygame
def main():
 pygame.init()
 pygame.display.set_caption('未闻Code：青南做的游戏')# 游戏标题
 win = pygame.display.set_mode((800, 600))# 窗口尺寸，宽800高600
 running = True
 while running:
 for event in pygame.event.get():
 if event.type == pygame.QUIT:# 点击左上角或者右上角的x关闭窗口时，停止程序
 running = False
main()

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運行效果如下圖所示：

保母等級教學：用Python做遊戲有多簡單

#載入素材

現在，我們隨便找兩張圖片，一張當背景，一張當主角。尺寸不用太在意，差不多就可以了，因為我們可以用程式碼動態調整。下面兩張圖是我隨便找的素材，大家注意到圖中紅框框住的地方，是這兩張圖片的尺寸。

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我們使用以下程式碼載入圖片：

img_surf = pygame.image.load('图片地址').convert_alpha()

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其中的.convert_alpha()是保留png圖片的透明背景。如果你載入的圖片不png圖片，可以把convert_alpha()改成convert()。

如果要修改圖片尺寸，使用以下程式碼：

img_surf = pygame.transform.scale(img_surf, (宽, 高))

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要把圖片顯示在視窗中，使用下面兩行程式碼：

win.blit(素材对象, (素材左上角的横坐标, 素材左上角的纵坐标))
pygame.display.flip()

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完整的程式碼如下：

import pygame
def main():
 pygame.init()
 pygame.display.set_caption('未闻Code：青南做的游戏')# 游戏标题
 win = pygame.display.set_mode((800, 600))# 窗口尺寸
 bg_small = pygame.image.load('bg.png').convert_alpha()
 bg_big = pygame.transform.scale(bg_small, (800, 600))
 pig = pygame.image.load('pig_in_car.png').convert_alpha()
 running = True
 while running:
 for event in pygame.event.get():
 if event.type == pygame.QUIT:# 点击左上角或者右上角的x关闭窗口时，停止程序
 running = False
 win.blit(bg_big, (0, 0))# 背景图最先加载，坐标是(left, top)
 win.blit(pig, (200, 300))
 pygame.display.flip()
main()

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運行效果如下圖：

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要注意的是，win.blit和pygame.display.flip()都要放到while循環裡面。其中win.blit的第一個參數是我們剛剛載入的素材物件。第二個參數是一個元組，標記這個圖片左上角在畫布上面的座標。整個畫布左上角對應座標(0, 0)。由於背景圖的尺寸也是(800, 600)，所以背景圖的左上角放到(0, 0)，就剛好可以鋪滿整個畫布。

哪裡找素材？

我們做的是一個像素風格的遊戲，可以到itch.io上面找素材：

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這個網站提高了大量的遊戲素材，並且絕大部分素材，在個人非商業用途的情況下是免費的。你找到自己喜歡的素材以後，就可以直接下載，整個過程你甚至不需要登入（比國內的垃圾素材網站可良心多了）。

怎麼我的素材長這樣？

你下載了素材以後，可能會發現一件非常奇怪的事情，怎麼素材全部畫在一張圖上？

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其實，這就是業界慣例，做素材的人會把每一類素材排列到一張圖片上，你要用的時候，就需要自己去裁剪。例如所有植物放在一張圖上，所有雕像放在一張圖上，地基貼圖也放在一張圖上。

上面我們示範用的背景圖，初看起來是一張綠色的圖，但是它實際上包含了多個地基元素，請注意我用紅框框住的部分：

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在正式游戏中，我们要把每一个基本元素拆出来，重新组合起来使用。重组的时候，有些元素要复制多份重复使用，有些元素要旋转缩放。最终组合成下面这样看起来好看的地图：

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一般来说，像素风格的素材，尺寸大多是16x16，32x32，64x64，128x128。素材作者正常情况下会提供裁剪说明。如果没有提供的话，你也可以肉眼观察，然后猜一猜。

例如我要从雕像素材里面剪切出红框框住的女神像：

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那么，我可以这样写代码：

img_surf = pygame.image.load('雕像素材.png').convert_alpha()
goddess= img_surf.subsurface(( 女神像左上角的横坐标 , 女神像左上角的纵坐标, 女神像的宽, 女神像的高))

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运行效果如下图所示：

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可能有同学问：为什么女神的坐标是这样的呢？我只能说，这个坐标是我试了很多次，试出来的。

使用小精灵来管理对象

除了背景图，我们添加的每一个元素都是一个对象，例如上面的小猪和女神像。原则上来讲，上面的代码就足够让你把游戏做得漂亮了，想加什么东西，就不停加载图片素材，然后放到合适的位置就可以了。

但我们可以使用面向对象的设计方法，让代码更容易维护，也更简单。PyGame里面，有一个类叫做Sprite，我们可以为每一个对象实现一个类，继承Sprite，然后把对象的素材设置成.surf属性，把对象的位置设置为.rect属性。例如上面的代码，我们修改一下：

import pygame
class Bg(pygame.sprite.Sprite):
 def __init__(self):
 super(Bg, self).__init__()
 bg_small = pygame.image.load('bg.png').convert_alpha()
 grass_land = bg_small.subsurface((0, 0, 128, 128))
 self.surf = pygame.transform.scale(grass_land, (800, 600))
 self.rect = self.surf.get_rect(left=0, top=0)# 左上角定位
class Pig(pygame.sprite.Sprite):
 def __init__(self):
 super(Pig, self).__init__()
 self.surf = pygame.image.load('pig_in_car.png').convert_alpha()
 self.rect = self.surf.get_rect(center=(400, 300))# 中心定位
class Goddess(pygame.sprite.Sprite):
 def __init__(self):
 super(Goddess, self).__init__()
 building = pygame.image.load('building.png').convert_alpha()
 self.surf = building.subsurface(((7 * 64 - 10, 0, 50, 100)))
 self.rect = self.surf.get_rect(center=(500, 430))# 女神像的中心放到画布(500, 430)的位置
def main():
 pygame.init()
 pygame.display.set_caption('未闻Code：青南做的游戏')# 游戏标题
 win = pygame.display.set_mode((800, 600))# 窗口尺寸
 bg = Bg()
 goddess = Goddess()
 pig = Pig()
 all_sprites = [bg, goddess, pig]# 注意添加顺序，后添加的对象图层在先添加的对象的图层上面
 running = True
 while running:
 for event in pygame.event.get():
 if event.type == pygame.QUIT:# 点击左上角或者右上角的x关闭窗口时，停止程序
 running = False
 for sprite in all_sprites:
 win.blit(sprite.surf, sprite.rect)
 pygame.display.flip()
if __name__ == '__main__':
 main()

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运行效果如下图所示：

保母等級教學：用Python做遊戲有多簡單

注意代码中的all_sprites = [bg, goddess, pig]，这里我使用的是列表。后面会有更高级的数据结构SpriteGroup来储存他们。今天使用列表就足够了。

素材对象.get_rect()会返回一个坐标定位对象，这个对象有多个属性，例如.left, .top, .center, .width, .height。在不传参数的情况下，默认.left=0, .top=0，PyGame会自动根据这个对象的尺寸计算.width，.height和.center。我们可以通过传入参数的形式主动设定。当你设定左上角的时候，它自动就能算出中心点的坐标；当你传入中心坐标的时候，它自动就能算出左上角的坐标。

理论上来讲，在每个类里面，素材对象可以用任何名字，不一定要用.surf。坐标定位对象也不一定要用.rect，只要你在win.blit的时候对应起来就可以了。但是如果你统一使用.surf和.rect会给你带来很多好处。这一点我们到物体碰撞那个地方再讲。因此我建议你就使用这两个名字。

让小猪动起来

既然是游戏，那肯定要按键盘让主角动起来。否则跟一幅画有什么区别呢？大家注意main()函数里面的while running这个循环，如果你在循环里面加上一行代码：print(111)，你会发现当你运行这个游戏的时候，111会一直不停的打印出来。

PyGame本质上，就是通过win.blit不停地画图，由于这个while循环每秒要运行很多次，如果每次运行的时候，我们让win.blit的第二个参数，也就是素材对象的坐标有细微的差异，那么在人眼看起来，这个素材对象就在运动了。

我们的目标是按住键盘的上下左右方向键，小猪向4个不同的方向移动。在PyGame里面，获得键盘按住不放的键，使用如下代码实现：

keys = pygame.key.get_pressed()

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它返回的是一个长得像列表的对象（但不是列表），当我们要判断某个键是否被按下的时候，只需要判断if keys[想要判断的键]，如果返回True，说明被按住了。基于这个原理，我们来写两段代码。首先修改Pig类，新增一个.update方法：

class Pig(pygame.sprite.Sprite):
 def __init__(self):
 super(Pig, self).__init__()
 self.surf = pygame.image.load('pig_in_car.png').convert_alpha()
 self.rect = self.surf.get_rect(center=(400, 300))# 中心定位
 def update(self, keys):
 if keys[pygame.K_LEFT]:
 self.rect.move_ip((-5, 0))# 横坐标向左
 elif keys[pygame.K_RIGHT]:
 self.rect.move_ip((5, 0))# 横坐标向右
 elif keys[pygame.K_UP]:
 self.rect.move_ip((0, -5))#纵坐标向上
 elif keys[pygame.K_DOWN]:
 self.rect.move_ip((0, 5))# 纵坐标向下
 # 防止小猪跑到屏幕外面
 if self.rect.left < 0:
 self.rect.left = 0
 if self.rect.right > 800:
 self.rect.right = 800
 if self.rect.top < 0:
 self.rect.top = 0
 if self.rect.bottom > 600:
 self.rect.bottom = 600

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.update方法接收一个参数keys，就是我们按键返回的长得像列表的对象。然后判断是哪个方向键被按下了。根据被按下的键，.rect坐标定位对象修改相应方向的值。rect.move_ip这里的ip是inplace的简写，也就是修改.rect这个属性自身。它的参数是一个元组，对应横坐标和纵坐标。横纵坐标小于0表示向左或者向上，大于0表示向右或者向下。

原来的main()函数只需要在win.blit之前增加两行代码：

keys = pygame.key.get_pressed()
pig.update(keys)

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完整代码如下：

import pygame
class Bg(pygame.sprite.Sprite):
 def __init__(self):
 super(Bg, self).__init__()
 bg_small = pygame.image.load('bg.png').convert_alpha()
 grass_land = bg_small.subsurface((0, 0, 128, 128))
 self.surf = pygame.transform.scale(grass_land, (800, 600))
 self.rect = self.surf.get_rect(left=0, top=0)# 左上角定位
class Pig(pygame.sprite.Sprite):
 def __init__(self):
 super(Pig, self).__init__()
 self.surf = pygame.image.load('pig_in_car.png').convert_alpha()
 self.rect = self.surf.get_rect(center=(400, 300))# 中心定位
 def update(self, keys):
 if keys[pygame.K_LEFT]:
 self.rect.move_ip((-5, 0))
 elif keys[pygame.K_RIGHT]:
 self.rect.move_ip((5, 0))
 elif keys[pygame.K_UP]:
 self.rect.move_ip((0, -5))
 elif keys[pygame.K_DOWN]:
 self.rect.move_ip((0, 5))
 # 防止小猪跑到屏幕外面
 if self.rect.left < 0:
 self.rect.left = 0
 if self.rect.right > 800:
 self.rect.right = 800
 if self.rect.top < 0:
 self.rect.top = 0
 if self.rect.bottom > 600:
 self.rect.bottom = 600
class Goddess(pygame.sprite.Sprite):
 def __init__(self):
 super(Goddess, self).__init__()
 building = pygame.image.load('building.png').convert_alpha()
 self.surf = building.subsurface(((7 * 64 - 10, 0, 50, 100)))
 self.rect = self.surf.get_rect(center=(500, 430))# 女神像的中心放到画布(500, 430)的位置
def main():
 pygame.init()
 pygame.display.set_caption('未闻Code：青南做的游戏')# 游戏标题
 win = pygame.display.set_mode((800, 600))# 窗口尺寸
 bg = Bg()
 goddess = Goddess()
 pig = Pig()
 all_sprites = [bg, goddess, pig]# 注意添加顺序，后添加的对象图层在先添加的对象的图层上面
 running = True
 while running:
 for event in pygame.event.get():
 if event.type == pygame.QUIT:# 点击左上角或者右上角的x关闭窗口时，停止程序
 running = False
 keys = pygame.key.get_pressed()
 pig.update(keys)
 for sprite in all_sprites:
 win.blit(sprite.surf, sprite.rect)
 pygame.display.flip()
if __name__ == '__main__':
 main()

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