Pygame 贪吃蛇
- Python贪吃蛇
* - 1. 规则
– - 2. 类的设计和模块准备
– - 3. 游戏框架搭建
– - 4. 贪吃蛇功能实现
– - 5.补充
Python贪吃蛇
第一次使用 Markdown编辑器 。如果有什么问题请留言。这是学习传智播客博学谷Python项目实战贪吃蛇小游戏时写的笔记，看的时候没有问老师要课件和源码，为了方便记录，自己跟着视频写了一遍，我的程序中间出现了问题，修改了原视频的代码，会和源码不一样。
1. 规则
开始和结束
- 贪吃蛇 初始出现在游戏窗口的左上角位置，体长共有 3节
- 游戏过程中，一旦 蛇头撞到了 窗口的边缘或者身体的其他部位，游戏结束
- 游戏过程中，点击 游戏窗口的关闭按钮，或者按下 ESC键可以 直接退出游戏
- 一局游戏结束后， 按下空格键可以重新开启一局新戏
运动和控制
1.贪吃蛇 初始沿屏幕水平方向，向 右侧运动， 每隔0.5秒移动一节身体
2.使用键盘的方向键(↑、↓、←、→)可以改变蛇头的运动方向，不过需要注意：
- 当蛇头沿 水平方向运动时， 只能使用垂直方向的方向键将蛇头的 运动方向修改为 垂直方向
- 当蛇头沿 垂直方向运动时， 只能使用水平方向的方向键将蛇头的 运动方向修改为 *水平方向
3.游戏过程中按下 空格键，可以 暂停游戏;再次按下 空格键，可以 继续游戏
食物和得分
1.游戏开始后，会在 游戏窗口的 任一随机位置出现 食物
- 注意:食物不会与蛇身体重叠
2.当 蛇头与 食物相遇时，代表蛇吃到了食物，此时:
- 被吃掉的食物从 屏幕上消失
- 蛇的身体会 增加一节
- 游戏得分 增加10分
- 在 游戏窗口的 其他任—随机位置再次出现 新的食物， *食物同样不会与蛇身体重叠
3.如果 食物出现的 30秒内，贪吃蛇 没有吃到食物，那么：
- 没有被吃到的食物 从屏幕上消失
- 在 游戏窗口的 其他任一随机位置再次出现 新的食物， *食物同样不会与蛇身体重叠
4.每 吃掉1颗食物，贪吃蛇的 运动速度会加快:
- 初始 每隔0.5秒移动—节身体
- 每 吃掉1颗食物，移动的 时间间隔缩短50ms，也就是:0.45s、0.40s、0.35s等依次类推
- 最短的移动 *时间间隔是0.1秒
2. 类的设计和模块准备
类的设计
根据游戏规则，要实现贪吃蛇游戏，一共需要 4种对象，分别是: 游戏对象、蛇对象、食物对象和文字标签对象。
除 游戏对象外，其他 3种对象在 游戏窗口中的展现效果示意图如下:
![[Python项目]使用Pygame开发贪吃蛇小游戏笔记](https://johngo-pic.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/articles/20230809/20210122125158468.png)
![[Python项目]使用Pygame开发贪吃蛇小游戏笔记](https://www.johngo689.com/wp-content/themes/justnews/themer/assets/images/lazy.png)
因此我们可以考虑设计4个类，分别承担不同的职责：
-
游戏类(Game):负责提供整个游戏流程控制的相关操作，包括:
-
创建游戏主窗口和游戏时钟
-
创建并显示游戏元素:蛇、食物、得分标签、提示标签。监听用户交互并做出相应处理
-
标签类(Label) :负责提供文本提示信息的相关操作
- 食物类(Food) :负责提供食物对象的相关操作
- 蛇类(Snake) :负责提供蛇对象相关操作
类图如下：
![[Python项目]使用Pygame开发贪吃蛇小游戏笔记](https://johngo-pic.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/articles/20230809/20210122130111621.png)
; 模块的确定和装备
根据类的设计，我们可以考虑在 贪吃蛇游戏项目中设计 2个模块，分别是:
- game.py 游戏主模块，封装Game类并负责启动游戏
- game_items.py 游戏元素模块，封装 Label、Food、Snake类，并定义全局变量
新建项目及文件准备
1.使用 PyCharm新建─个项目:
- 项目名称: 贪吃蛇
- 解释器: *Python 3.6
2.在项目中依次建立2个模块: game.py 和 game_items.py
3. 游戏框架搭建
pygame 的初始化和退出
pygame是专为开发电子游戏而设计的跨平台的 Python包。而包中又针对不同的开发需求提供有不同的模块，例如:显示模块、字体模块、混音器模块等等。
注意:在这些模块中，有一部分模块是必须要初始化之后，才能够正常使用的，例如:字体模块等。
pygame 为了程序员更加方便地使用包中的模块，提供有两个方法—— init和quit，其中:
- init 方法可以 一次性初始化 pygame的所有模块，这样在后续开发中，程序员可以直接使用这些模块，而 不必再单独为某一个模块调用对应的初始化方法
- quit 方法可以 取消初始化之前已经初始化过的模块
提示，由于Python解释器在退出之前会释放所有的模块，所以quit方法不是必须要调用
要实现 pygame的初始化和退出，需要在game.py模块中实现以下代码:
import pygame
from game_items import*
if _name___ -- '_main__':
pygame.init()
pygame.quit()
游戏主窗口
贪吃蛇游戏是一款 图形界面游戏，而所谓的图形界面就是指——程序启动时，首先应该呈现一个 图形化的窗口，所有游戏元素（例如:蛇、食物、得分等）都显示在这个窗口的内部。
pygame的 display模块提供的一系列方法可以用于 创建游戏窗口以及 更新窗口显示内容等操作。常用方法如下:
序号 方法 说明 1 pygame.display.set_mode() 初始化游戏窗口 2 pygame.display.set_caption() 设计窗口 3 pygame.display.update() 更新屏幕显示内容
创建游戏主窗口方法
使用 set_mode方法，可以非常方便地创建一个游戏主窗口，语法格式如下:
set_mode( resolution=(0, 0)，flags=0，depth=0) -> Surface
其中:
- 参数
- resolution 指定屏幕的宽和高的元组，默认创建的窗口大小和屏幕大小―致
- flags 参数指定屏幕的附加选项，例如是否全屏等等，默认使用resolution指定的窗口大小
- depth 参数表示颜色的位数，默认自动匹配
- 返回
- Surface 对象
- 可以把一个 Surface对象被看作是一个油画的画布，我们可以在这个画布上作画，例如:绘制贪吃蛇、绘制食物、绘制分数文字等
- 所有游戏元素绘制在游戏的主窗口之后，就是用户看到的游戏画面
注意:必须记录 set_mode方法的返回结果! 因为后续其他的游戏元素都需要绘制在游戏主窗口上。
设置窗口标题方法
使用 set_caption方法，可以设置窗口标题，语法格式如下:
set_caption(title，icontitle = None) -> None
其中:
- 参数
- title指定显示在标题栏上的窗口标题
- icontitle在某些操作系统中，可以指定显示在任务栏上的程序标题，默认与title一致
要 创建游戏主窗口并设置窗口标题，在game.py 中定义Game类，并且实现初始化方法。
游戏循环和游戏时钟
游戏循环
要做到游戏程序启动执行之后，不会立即退出，需要在游戏程序中增加一个 游戏循环。所谓游戏循环就是个 无限循环。
要想让贪吃蛇游戏启动执行之后，不会立即退出，可以在Game类中增加 start方法，并且实现如下代码:
def stdrt(self):
"""
开始贪吃蛇游戏
"""
while True :
pass
在game.py的末尾修改代码如:
Game().start()
游戏中的动画实现原理
在一款图形界面的游戏中，通常游戏的画面是不断变化的，也就是我们常说的动画。例如:贪吃蛇的运动、食物的出现与消失以及分数值的变化等等。
那么游戏中的动画效果是怎样实现的呢?跟电影的原理类似，游戏中的动画效果，本质上是快速地在屏幕上绘制图像。
-
电影是将多张静止的电影胶片连续、快速地播放，产生连贯的视觉效果!
-
—般在电脑上每秒绘制60次，就能够达到非常连续、高品质的动画效果
- 每次绘制的结果被称为帧Frame
因此，在我们刚刚完成的代码中，无限循环的执行频率(刷新帧率）只要能达到每秒60帧，就能够达到我们预期的动画效果了。
游戏时钟
pygame 的 time模块中专门提供了一个 Clock类，可以非常方便地 设置游戏循环的执行频率——刷新帧率。
以60帧秒举例，当循环体代码执行一遍之后，我们让程序休息1/60秒，然后再次执行循环体代码，这样就能够做到循环体内部的代码，每秒只会被执行60次了，同时CPU的负荷也能够大大降低。
要 设置刷新帧率需要2个步骤:
- 在游戏循环的循环体上方创建一个时钟对象
- 在游戏循环的循环体的末尾让时钟对象调用tick(帧率）方法来设置刷新帧率
提示: tick方法会根据 上次被调用的时间，自动设置 游戏循环中的延时
要想设置 刷新帧率，可以对 start方法的代码调整如下:
def start(self):
"""
开始贪吃蛇游戏
"""
clock = pygame.time.clock()
i = 0
while True:
print(i)
i += 1
clock.tick(60)
主窗口背景颜色
pygame的颜色定义
pygame 的颜色使用的是 RGB色彩模式，即通过对 红(R )、绿(G)、蓝(B) 三个颜色相互之间的叠加来得到各种各样的颜色。
在pygame中，使用一个 (R, G，B) 格式的 元组来定义一个颜色，其中，红®、绿(G)、蓝(B)的数值是0~ 255之间的一个 整数。 数值对应颜色的亮级， 数值越大亮级就越大。
常用的颜色定义如下:
(255，255，255) #白色
(0, 0, 0) #黑色
(255, 0, 0) #红色
(0，255, 0) #绿色
(0, 0, 255) #蓝色
(255, 255,0) #黄色
(255,128，0) #橘色
(128，128，128) #灰色
定义并绘制窗口背景颜色
首先，在 game_item.py模块中定义一个 主窗口背景颜色的 全局常量，代码如下:
import pygame
BACKGROUND_COLOR = (232,232,232)
- Python中 没有变量和常量的区别
- 所谓常量就是定义之后，只允许访问，但是不允许修改
- Python中，如果要定义常量，可以使用全大写命名，单词之间使用 _ 分隔
然后，修改Game类的start方法， 填充窗口颜色并更新显示.
填充了主窗口背景颜色之后，务必要使用 pygame.display .update() 方法更新屏幕的内容!
update方法的作用就是将在游戏主窗口中绘制的最终结果—次性显示在屏幕上。
阶段性小结
- 颜色使用(R，G，B）格式的元组定义
- 常量命名使用全大写，单词之间使用 _ 分隔
- self.main_window.fill(背景颜色) 使用 背景颜色填充窗口
- 要在屏幕上看到最终绘制结果，需要调用 pygame.display. update() 方法
绘制文本
pygame的 font模块中专门提供了一个 SysFont类，可以创建 系统字体对象，从而能够实现 在游戏窗口中绘制文字内容。
要想在游戏窗口中绘制文本内容,需要执行以下3个步骤:
- 创建字体对象
- 用字体渲染指定的文本内容，并生成一张图像(surface对象)
- 将生成的图像绘制在游戏主窗口的指定位置
![[Python项目]使用Pygame开发贪吃蛇小游戏笔记](https://johngo-pic.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/articles/20230809/20210122140612891.png)
创建字体对象
SysFont的初始化方法的语法如下:
SysFont(name, size, bold=False, italic=False) -> Font
其中:
- 参数
- name系统字体的名称
- 可以设置的字体与操作系统有关，通过 pygame.font.get_fonts() 可以获取当前系统的所有可用字体列表
- size字体大小
- bold是否粗体，默认为否
- italic是否斜体，默认为否
- 返回
- Font对象
代码实现
观察 备课代码的运行效果，可以发现 贪吃蛇游戏中的文字一共有 2种颜色，分别是:
- 分数文字颜色——浅灰色
- 游戏暂停和结束时的 提示文字颜色—— 深灰色
为了方便后续代码的编写，我们首先在game_item.py模块的顶部先定义两个字体颜色常量，代码如下:
SCORE_TEXT_COLOR =(192，192,192)
TIP_TEXT_COLOR = (64，64，64)
然后在game_item.py中定义Label类，并且实现初始化方法.
目前代码为：
import pygame
from game_items import *
class Game(object):
def __init__(self):
self.main_window = pygame.display.set_mode((640, 480))
pygame.display.set_caption('贪吃蛇')
def start(self):
"""
启动并控制游戏
"""
clock = pygame.time.Clock()
while True:
self.main_window.fill(BACKGROUND_COLOR)
pygame.display.update()
clock.tick(60)
if __name__ == '__main__':
pygame.init()
Game().start()
pygame.quit
Original: https://blog.csdn.net/R_Rui_Moon/article/details/112982111
Author: ChenRui+
Title: [Python项目]使用Pygame开发贪吃蛇小游戏笔记
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