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Python圖形用戶界面與游戲開發(fā)實(shí)例詳解_python

作者：Yi?Ian ? 更新時(shí)間： 2022-10-28 編程語(yǔ)言

前言

對(duì)于使用過(guò)計(jì)算機(jī)的人，應(yīng)該對(duì)圖形用戶界面（GUI）應(yīng)該都不會(huì)太陌生，這里就不在贅述。那么對(duì)于python這樣的動(dòng)態(tài)語(yǔ)言有沒(méi)有GUI相關(guān)的庫(kù)呢？答案是肯定有的，那么常見(jiàn)的有哪些呢？主要有tkinter、wxPython、PyQt、PyGTK等模塊，而tkinter是python默認(rèn)的模塊，沒(méi)有功能特別強(qiáng)大的GUI控件，所以真的要在python中進(jìn)行GUI開發(fā)，推薦使用wxPython、PyQt、PyGTK等模塊。Pyhton還提供了Pygame游戲開發(fā)模塊。下面主要介紹tkinter、wxPython、Pygame的使用，廢話不多說(shuō)直接開始吧，哈哈哈哈哈~

基于tkinter模塊的GUI

tkinter是基于Tk工具包的一個(gè)模塊，而Tk為控件的擺放提供了三種布局管理器，通過(guò)布局管理器可以對(duì)控件進(jìn)行定位，這三種布局管理器分別是：

Placer：開發(fā)者提供控件的大小和擺放位置

Packer：自動(dòng)將控件填充到合適的位置

Grid：基于網(wǎng)格坐標(biāo)來(lái)擺放控件

講了這些還是不知道tkinter怎么使用，那么我們直接介紹使用tkinter來(lái)開發(fā)GUI的基本步驟:

導(dǎo)入tkinter模塊中我們需要的東西
創(chuàng)建一個(gè)頂層窗口對(duì)象并用它來(lái)承載整個(gè)GUI應(yīng)用
在頂層窗口對(duì)象上添加GUI組件
通過(guò)代碼將這些GUI組件的功能組織起來(lái)
進(jìn)入主事件循環(huán)(main loop)

基于wxPython模塊的GUI

wxPython是一個(gè)Python包裝wxWidgets（c++編寫）的一個(gè)流行的跨平臺(tái)的GUI工具包，可以作為Python的一個(gè)擴(kuò)展模塊。wxObject類是wxPython API的核心模塊，它是所有類的基礎(chǔ)類，包括所有GUI應(yīng)用程序使用的部件。如wx.Button,wx.StaicText等。

Pygame游戲開發(fā)

Pygame是一個(gè)開源的Python模塊，專門用于多媒體應(yīng)用（如電子游戲）的開發(fā)，其中包含對(duì)圖像、聲音、視頻、事件、碰撞等的支持。Pygame的使用基本步驟：

導(dǎo)入Pygame模塊

先初始化

構(gòu)建一個(gè)窗口

設(shè)置標(biāo)題

讓其保持運(yùn)行狀態(tài)，直到用戶手動(dòng)關(guān)閉

先檢測(cè)事件，如果檢測(cè)到關(guān)閉按鈕那么就退出

下面從五方面來(lái)介紹Pygame的使用：

1.在游戲窗口中繪圖

我們可以通過(guò)Pygame中的draw模塊在游戲窗口中繪制各種圖形，主要包括：線條、矩形、多邊形、圓、橢圓、圓弧等。但最重要想說(shuō)的不是這個(gè)，而是“屏幕坐標(biāo)系”。什么是屏幕坐標(biāo)系，它就是指將屏幕左上角設(shè)置為坐標(biāo)原點(diǎn)‘(0, 0)’，向右是x軸的正向，向下是y軸的正向，在表示位置或者設(shè)置尺寸的時(shí)候，我們默認(rèn)的單位都是像素（像素概念）。說(shuō)了那么多我們舉個(gè)例子更實(shí)際一些：

import pygame  # 導(dǎo)入pygame模塊
def main():
    # 初始化pygame模塊
    pygame.init()
    # 初始化顯示窗口并設(shè)置窗口尺寸
    screen = pygame.display.set_mode((888, 666))
    # 設(shè)置當(dāng)前窗口的標(biāo)題
    pygame.display.set_caption('888666')
    # 設(shè)置窗口背景色
    screen.fill((200, 102, 22))
    # 繪制一個(gè)圓(參數(shù)分別是: 屏幕, 顏色, 圓心位置, 半徑, 0表示填充圓)
    pygame.draw.circle(screen, (255, 0, 0,), (100, 100), 30, 0)
    # 刷新當(dāng)前窗口(渲染窗口將繪制的圖像呈現(xiàn)出來(lái))
    pygame.display.flip()
    running = True
    # 開啟一個(gè)事件循環(huán)處理發(fā)生的事件
    while running:
        # 從消息隊(duì)列中獲取事件并對(duì)事件進(jìn)行處理
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                running = False
 
if __name__ == '__main__':
    main()

2.圖形的處理

如果需要直接加載圖像到窗口上，可以使用pygame中image模塊的函數(shù)來(lái)加載圖像，再通過(guò)之前獲得的窗口對(duì)象的`blit`方法渲染圖像，代碼如下：

import pygame
WIN_WIDTH = 800
WIN_HEIGHT = 800
#初始化
pygame.init()
#構(gòu)建游戲窗口
chuangkou = pygame.display.set_mode((WIN_WIDTH,WIN_HEIGHT))
#設(shè)置游戲標(biāo)題
pygame.display.set_caption('圖片')
# 填充背景
chuangkou.fill((255,255,255))
pygame.display.flip()
image = pygame.image.load('./res/ball.png')
# 在窗口上渲染圖像
chuangkou.blit(image, (50, 50))
pygame.display.update()   #再次刷新
 
# 開啟一個(gè)事件循環(huán)處理發(fā)生的事件
while True:
    for x in pygame.event.get():
        if x .type==pygame.QUIT:
            exit()

3.動(dòng)畫效果

動(dòng)畫效果其實(shí)就是把不連續(xù)的圖片連續(xù)的播放，只要每秒鐘達(dá)到了一定的幀數(shù)，那么就可以做出比較流暢的動(dòng)畫效果，代碼如下：

import pygame
WIN_WIDTH = 800
WIN_HEIGHT = 800
#初始化
pygame.init()
#構(gòu)建游戲窗口
chuangkou = pygame.display.set_mode((WIN_WIDTH,WIN_HEIGHT))
#設(shè)置游戲標(biāo)題
pygame.display.set_caption('圖片')
# 填充背景
chuangkou.fill((255,255,255))
pygame.display.flip()
image = pygame.image.load('./res/ball.png')
# 在窗口上渲染圖像
chuangkou.blit(image, (50, 50))
pygame.display.update()   #再次刷新
 
num =1
d = 0 #初始化旋轉(zhuǎn)的角度
# 開啟一個(gè)事件循環(huán)處理發(fā)生的事件
while True:
    num += 1
    if num % 20 == 0:
        d+=2
        newimage = pygame.transform.rotozoom(image, d, 0.2)
        chuangkou.blit(newimage, (0, 0))
        pygame.display.update()
 
    for x in pygame.event.get():
        if x .type==pygame.QUIT:
            exit()

4.碰撞檢測(cè)

在游戲中會(huì)有很多對(duì)象出現(xiàn)，而這些對(duì)象之間的“碰撞”在所難免，比如炮彈擊中了飛機(jī)、箱子撞到了地面等。碰撞檢測(cè)在絕大多數(shù)的游戲中都是一個(gè)必須得處理的至關(guān)重要的問(wèn)題，pygame的sprite（動(dòng)畫精靈）模塊就提供了對(duì)碰撞檢測(cè)的支持。通常情況下，我們使用該模塊的基類 Sprite 來(lái)創(chuàng)建一個(gè)子類，從而達(dá)到處理精靈的目的。當(dāng)我們需要管理大量的精靈時(shí)，操作它們將變得復(fù)雜，此時(shí)通過(guò)構(gòu)建精靈容器（group 類）也就是精靈組來(lái)統(tǒng)一管理這些精靈。構(gòu)建方法如下：

group = pygame.sprite.Group()?# 創(chuàng)建精靈組

group.add(sprite_one) # 向組內(nèi)添加一個(gè)精靈

此同時(shí)pygame.sprite模塊也提供了多種檢測(cè)精靈是否碰撞的方法，如下所示：

方法 說(shuō)明
pygame.sprite.collide_rect() 兩個(gè)精靈之間的矩形檢測(cè)，即矩形區(qū)域是否有交匯，返回一個(gè)布爾值
pygame.sprite.collide_circle()? 兩個(gè)精靈之間的圓形檢測(cè)，即圓形區(qū)域是否有交匯，返回一個(gè)布爾值
pygame.sprite.collide_mask() 兩個(gè)精靈之間的像素蒙版檢測(cè)，更為精準(zhǔn)的一種檢測(cè)方式
pygame.sprite.spritecollide() 精靈和精靈組之間的矩形碰撞檢測(cè)，一個(gè)組內(nèi)的所有精靈會(huì)逐一地對(duì)另外一個(gè)單個(gè)精靈進(jìn)行碰撞檢測(cè)，返回值是一個(gè)列表，包含了發(fā)生碰撞的所有精靈
pygame.sprite.spritecollideany() 精靈和精靈組之間的矩形碰撞檢測(cè)，上述函數(shù)的變體，當(dāng)發(fā)生碰撞時(shí)，返回組內(nèi)的一個(gè)精靈，無(wú)碰撞發(fā)生時(shí)，返回 None
pygame.sprite.groupcollide() 檢測(cè)在兩個(gè)組之間發(fā)生碰撞的所有精靈，它返回值是一個(gè)字典，將第一組中發(fā)生碰撞的精靈作為鍵，第二個(gè)組中發(fā)生碰撞的精靈作為值

說(shuō)了那么多關(guān)于pygame.sprite碰撞檢測(cè)的函數(shù)，下面我們舉個(gè)例子來(lái)得更直觀一點(diǎn)：

import sys, pygame
from random import *
class MyClass(pygame.sprite.Sprite):
    def __init__(self, image_file, location, speed):
        pygame.sprite.Sprite.__init__(self)        #初始化動(dòng)畫精靈
        self.image = pygame.image.load(image_file) #加載圖片
        self.rect = self.image.get_rect()          #得到定義圖像邊界矩形
        self.rect.left, self.rect.top = location   #設(shè)置球的初始位置
        self.speed = speed                         #創(chuàng)建一個(gè)速度
    def move(self):
        self.rect = self.rect.move(self.speed)
        if self.rect.left < 0 or self.rect.right > width:
            self.speed[0] = -self.speed[0]
        if self.rect.top < 0 or self.rect.bottom > height:
            self.speed[1] = -self.speed[1]
def animate(group):
    screen.fill([255, 255, 255])
    for ball in group:
        ball.move()
    for ball in group:
        group.remove(ball)      #從組刪除精靈
        #檢查精靈與組的碰撞
        if pygame.sprite.spritecollide(ball, group, False): 
            ball.speed[0] = -ball.speed[0]
            ball.speed[1] = -ball.speed[1]
        group.add(ball)
        screen.blit(ball.image, ball.rect)
    pygame.display.flip()
    pygame.time.delay(20)
#設(shè)置窗口大小和顏色    
size = width, height = 640, 480
screen = pygame.display.set_mode(size)
screen.fill([255, 255, 255])
img_file = "beach_ball.png"
clock = pygame.time.Clock()
group = pygame.sprite.Group()   #創(chuàng)建精靈組
#將球增加到列表
for row in range(0, 2):
    for column in range(0, 2):
        location = [column * 180 + 10, row * 180 + 10]
        speed = [choice([-4, 4]), choice([-4, 4])]     #讓每個(gè)球變得隨機(jī)性
        ball = MyClass(img_file, location, speed)
        group.add(ball)
running = True
while running:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            running = False
            frame_rate = clock.get_fps()
            print( "frame rate = ", frame_rate)   
    animate(group)   
    clock.tick(30)
pygame.quit()

5.事件處理

其實(shí)通過(guò)上面的代碼例子中，細(xì)心的人應(yīng)該注意到有一個(gè)pygame.event.get()方法，它就是獲取鼠標(biāo)事件，而且通過(guò)事件對(duì)象的`type`屬性可以判定事件類型，再通過(guò)`pos`屬性就可以獲得鼠標(biāo)點(diǎn)擊的位置。

總結(jié)?

這里只是簡(jiǎn)單的介紹pygame的使用，要想了解更多pygame知識(shí)，推薦pygame的官方網(wǎng)站，但要求要有一定的英文基礎(chǔ)哈哈哈哈哈~。其實(shí)我們學(xué)習(xí)這些模塊，不但要了解怎么使用他們，更重要的是要掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)和事件驅(qū)動(dòng)的思想去解決現(xiàn)實(shí)中的問(wèn)題。

原文鏈接：https://blog.csdn.net/sanylove/article/details/123743852

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