使用Python中的Pygame創建雷達掃描動畫

Pygame 是一組跨平台的 Python 模組，專為編寫視訊遊戲而設計。它包括設計用於 Python 程式語言的電腦圖形和聲音庫。 Pygame 不是一個遊戲開發引擎，而是一組允許開發人員使用 Python 創建 2D 遊戲的工具和函式庫。

Pygame 提供了各種函數和類別來幫助開發人員創建遊戲，包括圖像載入和操作、聲音播放和錄製、鍵盤和滑鼠輸入處理、精靈和群組管理以及碰撞檢測。它還包括對常見遊戲開發任務的內建支持，例如動畫、滾動和基於圖塊的地圖。

Pygame 是開源且免費使用的，它可以在 Windows、macOS、Linux 和其他平台上運行。它通常在教育環境中用作遊戲開發的介紹或作為教授程式設計概念的工具。

雷達掃描動畫的元件

基本的雷達掃描動畫由以下部分組成 -

• 雷達圓 - 這是代表雷達範圍的圓。它以原點為中心並具有固定半徑。

• 雷達掃描 - 這是一條繞圓心旋轉的線。它代表從雷達發射的光束，掃描範圍為 360 度。

• 雷達目標 - 這些是我們想要使用雷達偵測的物件。它們在螢幕上表示為點。

現在我們知道了雷達掃描動畫的組成部分，讓我們深入研究使用 Pygame 的實作。

先決條件

在我們深入研究任務之前，需要將一些東西安裝到您的

系統-

推薦設定清單 -

• pip 安裝 Numpy、pygame 和 Math

• #預計使用者將能夠存取任何獨立的 IDE，例如 VSCode、PyCharm、Atom 或 Sublime text。

• 甚至也可以使用線上 Python 編譯器，例如 Kaggle.com、Google Cloud 平台或任何其他平台。

• 更新了 Python 版本。在撰寫本文時，我使用的是 3.10.9 版本。

• 了解 Jupyter Notebook 的使用。

• 虛擬環境的知識和應用將是有益的，但不是必需的。

• 也希望此人對統計學和數學有很好的理解。

實作細節

導入庫 - 我們將首先導入必要的庫 - Pygame、NumPy 和 Math。

import pygame
import math
import random

初始化遊戲視窗 - 我們將使用 Pygame 函式庫以所需的寬度和高度初始化遊戲視窗。

WIDTH = 800
HEIGHT = 600
pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode((WIDTH, HEIGHT))
pygame.display.set_caption("Radar Sweep Animation")
clock = pygame.time.Clock()

設定遊戲環境 - 我們將透過定義動畫的顏色、背景和幀速率來設定遊戲環境。

WHITE = (255, 255, 255)
BLACK = (0, 0, 0)
RED = (255, 0, 0)
BLUE = (0, 0, 255)

設定動畫的幀速率

定義雷達圓 - 我們將使用所需的半徑和中心座標定義雷達圓。我們還將設定圓圈的顏色和線條粗細。

radar_circle_radius = 200
radar_circle_center_x = int(WIDTH / 2)
radar_circle_center_y = int(HEIGHT / 2)

定義雷達掃描 - 我們將透過將初始角度設為 0 度並在每幀中遞增它以使其掃描 360 度來定義雷達掃描。我們還將設定掃描線的顏色和粗細。

定義雷達掃描

radar_sweep_angle = 0
radar_sweep_length = radar_circle_radius + 50
def update():
   # Increment the angle in each frame
   global radar_sweep_angle
   radar_sweep_angle += 1
# Draw the radar sweep line
def draw_radar_sweep():
   x = radar_circle_center_x + radar_sweep_length *
math.sin(math.radians(radar_sweep_angle))
   y = radar_circle_center_y + radar_sweep_length *
math.cos(math.radians(radar_sweep_angle))
   pygame.draw.line(screen, BLACK, (radar_circle_center_x,
radar_circle_center_y), (x, y), 3)

定義雷達目標 - 我們將使用雷達圓範圍內的隨機 x 和 y 座標定義雷達目標。我們還將設定目標的顏色和半徑。

num_targets = 10
target_radius = 10
targets = []
for i in range(num_targets):
   x = random.randint(radar_circle_center_x - radar_circle_radius,
radar_circle_center_x + radar_circle_radius)
   y = random.randint(radar_circle_center_y - radar_circle_radius,
radar_circle_center_y + radar_circle_radius)
   targets.append((x, y))
   # Draw the radar targets
def draw_radar_targets():
   for target in targets:
      pygame.draw.circle(screen, BLUE, target, target_radius)
      distance_to_target = math.sqrt((target[0] - x) ** 2 + (target[1] - y) ** 2)
      if distance_to_target <= target_radius:
         pygame.draw.rect(screen, RED, (target[0], target[1], 60, 20))
         font = pygame.font.SysFont(None, 25)
         text = font.render("DETECTED", True, BLACK)
         screen.blit(text, (target[0], target[1]))

運行遊戲 - 我們將透過創建 pygame 視窗、設定必要的事件處理程序並運行遊戲循環來運行遊戲。

# Main game loop
running = True
while running:
   for event in pygame.event.get():
      if event.type == pygame.QUIT:
         running = False
   screen.fill(WHITE)
   update()
   draw_radar_sweep()
   draw_radar_targets()
   pygame.display.update()
   clock.tick(FPS)
# Quit the game
pygame.quit()

最終程序，代碼

import pygame
import math
import random
# Initializing the Game Window:
WIDTH = 800
HEIGHT = 600
pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode((WIDTH, HEIGHT))
pygame.display.set_caption("Radar Sweep Animation")
clock = pygame.time.Clock()
# Defining colors:
WHITE = (255, 255, 255)
BLACK = (0, 0, 0)
RED = (255, 0, 0)
BLUE = (0, 0, 255)
# Set the frame rate of the animation
FPS = 60
# Defining the Radar Circle:
radar_circle_radius = 200
radar_circle_center_x = int(WIDTH / 2)
radar_circle_center_y = int(HEIGHT / 2)
# Define the radar sweep
radar_sweep_angle = 0
radar_sweep_length = radar_circle_radius + 50
# Define the radar targets
num_targets = 10
target_radius = 10
targets = []
for i in range(num_targets):
   x = random.randint(radar_circle_center_x - radar_circle_radius,
radar_circle_center_x + radar_circle_radius)
   y = random.randint(radar_circle_center_y - radar_circle_radius,
radar_circle_center_y + radar_circle_radius)
targets.append((x, y))
def update():
   # Increment the angle in each frame
   global radar_sweep_angle
   radar_sweep_angle += 1
# Draw the radar sweep line
def draw_radar_sweep():
   x = radar_circle_center_x + radar_sweep_length *
math.sin(math.radians(radar_sweep_angle))
   y = radar_circle_center_y + radar_sweep_length *
math.cos(math.radians(radar_sweep_angle))
   pygame.draw.line(screen, BLACK, (radar_circle_center_x,
radar_circle_center_y), (x, y), 3)
# Draw the radar targets
def draw_radar_targets():
   for target in targets:
      pygame.draw.circle(screen, BLUE, target, target_radius)
      distance_to_target = math.sqrt((target[0] - x) ** 2 + (target[1] - y)** 2)
      if distance_to_target <= target_radius:
         pygame.draw.rect(screen, RED, (target[0], target[1], 60, 20))
         font = pygame.font.SysFont(None, 25)
         text = font.render("DETECTED", True, BLACK)
         screen.blit(text, (target[0], target[1]))
# Main game loop
running = True
while running:
   for event in pygame.event.get():
      if event.type == pygame.QUIT:
         running = False
         screen.fill(WHITE)
         update()
         draw_radar_sweep()
         draw_radar_targets()
      pygame.display.update()
      clock.tick(FPS)
# Quit the game
pygame.quit()

我們可以看到程式的輸出，可以觀察到遊戲的動畫。

結論

在本文檔中，我們探討如何使用 Python 中的 Pygame 建立雷達掃描動畫。我們了解了雷達掃描動畫的元件，並使用程式碼片段和實際範例逐步了解了實作細節。 Pygame 為遊戲開發提供了用戶友好的 API，是創建 2D 視訊遊戲和動畫的絕佳選擇。借助從本文檔中獲得的知識，您現在應該能夠使用 Pygame 創建自己的雷達掃描動畫。

以上是使用Python中的Pygame創建雷達掃描動畫的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！