一、实验介绍 1.1 实验内容

在本节课中，我们将讲解Pygame的常用对象及其操作，包括图形、动画、文字、音频等，确保同学们对Pygame有一个基础的了解，同时为后续课程做好准备。

Pygame图形Pygame动画Pygame文字Pygame音频Pygame事件 1.2 实验环境 window10python 3.8 二、开发准备

本次主要利用Pygame模块来进行开发，首先我们需要打开Xfce终端，并使用 pip 命令来安装Pygame

pip install pygame

安装完成之后进入Python的交互界面，输入以下命令查看是否成功安装。

import pygame

若无异常，则说明安装成功。

三、实验步骤

3.1 HelloWorld 首先开始我们第一个HelloWorld程序：

# -*- coding: UTF-8 -*- # helloworld.py # 导入所需的模块 import pygame, sys # 导入所有pygame.locals里的变量（比如下面大写的QUIT变量） from pygame.locals import * # 初始化pygame pygame.init() # 设置窗口的大小，单位为像素 screen = pygame.display.set_mode((500, 400)) # 设置窗口标题 pygame.display.set_caption('Hello World') # 程序主循环 while True: # 获取事件 for event in pygame.event.get(): # 判断事件是否为退出事件 if event.type == QUIT: # 退出pygame pygame.quit() # 退出系统 sys.exit() # 绘制屏幕内容 pygame.display.update()

效果图如下： 这里解释一下上面程序的运行方式 一个游戏循环（也可以称为主循环）就做下面这三件事：

处理事件更新游戏状态绘制游戏状态到屏幕上 3.2 绘制图形

Pygame的坐标原点（0，0）点位于左上角，X轴自左向右，Y轴自上向下，单位为像素。

这里介绍一下常用的方法：

pygame.draw.line(Surface, color, start_pos, end_pos, width)此方法用于绘制一条线段

pygame.draw.aaline(Surface, color, start_pos, end_pos, blend)此方法用于绘制一条抗锯齿的线 pygame.draw.lines(Surface, color, closed, pointlist, width)此方法用于绘制一条折线

pygame.draw.rect(Surface, color, Rect)此方法用于绘制一个矩形

pygame.draw.rect(Surface, color, Rect, width)此方法用于绘制一个矩形框

pygame.draw.ellipse(Surface, color, Rect)此方法用于绘制一个椭圆

pygame.draw.ellipse(Surface, color, Rect, width)此方法用于绘制一个椭圆框

pygame.draw.polygon(Surface, color, pointlist, width)此方法用于绘制一个多边形 pygame.draw.arc(Surface, color, Rect, start_angle, stop_angle, width)此方法用于绘制一条弧线 pygame.draw.circle(Surface, color, Rect, radius)此方法用于绘制一个圆 以下为示例代码：

# 导入需要的模块 import pygame, sys from pygame.locals import * from math import pi # 初始化pygame pygame.init() # 设置窗口的大小，单位为像素 screen = pygame.display.set_mode((400,300)) # 设置窗口标题 pygame.display.set_caption('Drawing') # 定义颜色 BLACK = ( 0, 0, 0) WHITE = (255, 255, 255) RED = (255, 0, 0) GREEN = ( 0, 255, 0) BLUE = ( 0, 0, 255) # 设置背景颜色 screen.fill(WHITE) # 绘制一条线 pygame.draw.line(screen, GREEN, [0, 0], [50,30], 5) # 绘制一条抗锯齿的线 pygame.draw.aaline(screen, GREEN, [0, 50],[50, 80],True) # 绘制一条折线 pygame.draw.lines(screen, BLACK, False, [[0, 80], [50, 90], [200, 80], [220, 30]], 5) # 绘制一个空心矩形 pygame.draw.rect(screen, BLACK, [75, 10, 50, 20], 2) # 绘制一个矩形 pygame.draw.rect(screen, BLACK, [150, 10, 50, 20]) # 绘制一个空心椭圆 pygame.draw.ellipse(screen, RED, [225, 10, 50, 20], 2) # 绘制一个椭圆 pygame.draw.ellipse(screen, RED, [300, 10, 50, 20]) # 绘制多边形 pygame.draw.polygon(screen, BLACK, [[100, 100], [0, 200], [200, 200]], 5) # 绘制多条弧线 pygame.draw.arc(screen, BLACK,[210, 75, 150, 125], 0, pi/2, 2) pygame.draw.arc(screen, GREEN,[210, 75, 150, 125], pi/2, pi, 2) pygame.draw.arc(screen, BLUE, [210, 75, 150, 125], pi,3*pi/2, 2) pygame.draw.arc(screen, RED, [210, 75, 150, 125], 3*pi/2, 2*pi, 2) # 绘制一个圆 pygame.draw.circle(screen, BLUE, [60, 250], 40) # 程序主循环 while True: # 获取事件 for event in pygame.event.get(): # 判断事件是否为退出事件 if event.type == QUIT: # 退出pygame pygame.quit() # 退出系统 sys.exit() # 绘制屏幕内容 pygame.display.update()

效果图如下：

3.3 实现动画

由于人类眼睛的特殊生理结构，当所看画面的帧率高于24的时候，就会认为是连贯的，此现象称之为 视觉暂留 。

帧率（Frame rate）是用于测量显示帧数的量度，所谓的测量单位为每秒显示帧数(Frames per Second，简称：FPS） 一般来说30fps是可以接受的，但是将性能提升至60fps则可以明显提升交互感和逼真感，但是一般来说超过75fps一般就不容易察觉到有明显的流畅度提升了。

在我们原有坐标系的基础上添加偏移量，再重新绘制，依次一张一张的循环绘制下去，就会得到我们想要的物体移动的效果。 Pygame实现动画主要用到的方法：

pygame.image.load(filename)加载一张图片

pygame.Surface.blit(source, dest, area=None, special_flags = 0)将图片绘制到屏幕相应坐标上（后面两个参数默认，可以不传）

pygame.time.Clock()获得pygame的时钟

pygame.time.Clock.tick(FPS)设置pygame时钟的间隔时间

以下为示例代码：

# -*- coding: UTF-8 -*- # animation.py # 导入需要的模块 import pygame, sys from pygame.locals import * # 初始化pygame pygame.init() # 设置帧率（屏幕每秒刷新的次数） FPS = 30 # 获得pygame的时钟 fpsClock = pygame.time.Clock() # 设置窗口大小 screen = pygame.display.set_mode((500, 400), 0, 32) # 设置标题 pygame.display.set_caption('Animation') # 定义颜色 WHITE = (255, 255, 255) # 加载一张图片（所用到的的图片请参考1.5代码获取） img = pygame.image.load('image/242.png') # 初始化图片的位置 imgx = 10 imgy = 10 # 初始化图片的移动方向 direction = 'right' # 程序主循环 while True: # 每次都要重新绘制背景白色 screen.fill(WHITE) # 判断移动的方向，并对相应的坐标做加减 if direction == 'right': imgx += 5 if imgx == 380: direction = 'down' elif direction == 'down': imgy += 5 if imgy == 300: direction = 'left' elif direction == 'left': imgx -= 5 if imgx == 10: direction = 'up' elif direction == 'up': imgy -= 5 if imgy == 10: direction = 'right' # 该方法将用于图片绘制到相应的坐标中 screen.blit(img, (imgx, imgy)) for event in pygame.event.get(): if event.type == QUIT: pygame.quit() sys.exit() # 刷新屏幕 pygame.display.update() # 设置pygame时钟的间隔时间 fpsClock.tick(FPS)

效果图如下：

3.4 绘制文字

如果你想绘制文字到屏幕上，Pygame提供了很方便的方法使用.ttf字体文件，这样我们就能很轻易的将文字绘制在屏幕上了。

主要用到的方法：

pygame.font.Font(filename, size)

filename：字体文件的文件名；

size：字体的高height，单位为像素；

pygame.font.Font.render(text, antialias, color, background=None)

text：要显示的文字；

antialias： 是否抗锯齿；

color：字体颜色；

background：背景颜色（可选参数）；

.get_rect()

获得一个对象的rect，以便于设置其坐标位置

以下为示例代码：

# 导入需要的模块 import pygame, sys from pygame.locals import * # 初始化pygame pygame.init() # 设置窗口的大小，单位为像素 screen = pygame.display.set_mode((500,400)) # 设置窗口的标题 pygame.display.set_caption('Font') # 定义颜色 WHITE = (255, 255, 255) GREEN = ( 0, 255, 0) BLUE = ( 0, 0, 128) # 通过字体文件获得字体对象（可以自己下载一个字体包实验看看） fontObj = pygame.font.Font('resources/ARBERKLEY.ttf', 50) # 配置要显示的文字 textSurfaceObj = fontObj.render('Pygame', True, BLUE, GREEN) # 获得要显示的对象的rect textRectObj = textSurfaceObj.get_rect() # 设置显示对象的坐标 textRectObj.center = (250, 200) # 设置背景 screen.fill(WHITE) # 绘制字体 screen.blit(textSurfaceObj, textRectObj) # 程序主循环 while True: # 获取事件 for event in pygame.event.get(): # 判断事件是否为退出事件 if event.type == QUIT: # 退出pygame pygame.quit() # 退出系统 sys.exit() # 绘制屏幕内容 pygame.display.update()

效果图如下：

3.5 播放音频

在Pygame里播放音频有两个方法，一个用来播放特效声音，一个用来播放背景音乐：

pygame.mixer.Sound(filename)

该方法返回一个Sound对象，调用它的.play( )方法，即可播放较短的音频文件（比如玩家受到伤害、收集到金币等）；

pygame.mixer.music.load(filename)

该方法用来加载背景音乐，之后调用pygame.mixer.music.play( )方法就可以播放背景音乐（Pygame只允许加载一个背景音乐在同一个时刻）

以下为示例代码：

# -*- coding: UTF-8 -*- # audio.py # 导入需要的模块 import pygame, sys from pygame.locals import * # 初始化pygame pygame.init() # 设置窗口的大小，单位为像素 screen = pygame.display.set_mode((500,400)) # 设置窗口的标题 pygame.display.set_caption('Audio') # 定义颜色 WHITE = (255, 255, 255) # 设置背景 screen.fill(WHITE) # 加载并播放一个特效音频文件 sound = pygame.mixer.Sound('resources/bounce.ogg') sound.play() # 加载背景音乐文件 pygame.mixer.music.load('resources/bgmusic.mp3') # 播放背景音乐，第一个参数为播放的次数（-1表示无限循环），第二个参数是设置播放的起点（单位为秒） pygame.mixer.music.play(-1, 0.0) # 程序主循环 while True: # 获取事件 for event in pygame.event.get(): # 判断事件是否为退出事件 if event.type == QUIT: # 停止播放背景音乐 pygame.mixer.music.stop() # 退出pygame pygame.quit() # 退出系统 sys.exit() # 绘制屏幕内容 pygame.display.update() 3.6 事件

Pygame里常用的事件如下表：

事件产生途径参数QUIT用户按下关闭按钮noneACTIVEEVENTPygame被激活或者隐藏gain, stateKEYDOWN键盘被按下unicode, key, modKEYUP键盘被放开key, modMOUSEMOTION鼠标移动pos, rel, buttonsMOUSEBUTTONDOWN鼠标按下pos, buttonMOUSEBUTTONUP鼠标放开pos, buttonVIDEORESIZEPygame窗口缩放size, w, h 以下为示例代码： # -*- coding: UTF-8 -*- # event.py # 导入需要的模块 import pygame, sys from pygame.locals import * # 定义颜色 WHITE = (255, 255, 255) # 初始化pygame pygame.init() # 设置窗口的大小，单位为像素 screen = pygame.display.set_mode((500,400), 0, 32) # 设置窗口的标题 pygame.display.set_caption('Event') # 设置背景 screen.fill(WHITE) # 程序主循环 while True: # 获取事件 for event in pygame.event.get(): # 判断事件是否为退出事件 if event.type == QUIT: # 退出pygame pygame.quit() # 退出系统 sys.exit() # 获得鼠标当前的位置 if event.type ==MOUSEMOTION: print(event.pos) # 获得鼠标按下的位置 if event.type ==MOUSEBUTTONDOWN: print("鼠标按下：",event.pos) # 获得鼠标抬起的位置 if event.type ==MOUSEBUTTONUP: print("鼠标抬起：",event.pos) # 获得键盘按下的事件 if event.type == KEYDOWN: if(event.key==K_UP or event.key==K_w): print("上") if(event.key==K_DOWN or event.key==K_s): print("下") if(event.key==K_LEFT or event.key==K_a): print("左") if(event.key==K_RIGHT or event.key==K_d): print("右") # 按下键盘的Esc键退出 if(event.key==K_ESCAPE): # 退出pygame pygame.quit() # 退出系统 sys.exit() # 绘制屏幕内容 pygame.display.update()

效果图如下： 四、实验总结

本节课程我们主要讲解了Pygame的一些常用对象及操作，这些都是我们后续课程需要用到的知识点，希望同学们能熟练掌握这些内容。若想要深入了解，可参考下方Pygame官方文档的链接。

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