用Python和Pygame写游戏-从入门到精通（5）

By xishui | 2011/05/14

这次开始是真正的游戏编程，以前都是基础的基础啊。

电脑游戏总是倾向于图像化的，尽量的要看得到听得到（现在的技术基本还局限于这两个感官），游戏开发者会花无数的力气在图像上，提升图像效果是游戏开发永恒的话题。这几次主要讲述游戏中的视觉。

像素的威力

凑近显示器，你能看到图像是由一个一个点构成，这就是像素。至于屏幕分辨率的意义，也就不用多说了吧，一个1280×1024的显示器，有着1310720个像素，一般的32为RGB系统，每个像素可以显示16.7百万种颜色（可以看我的另一篇一张白纸可以承载多少重的文章），我们可以写一个小程序来显示这么多的颜色~

import pygame
pygame.init()

screen = pygame.display.set_mode((640, 480))

all_colors = pygame.Surface((4096,4096), depth=24)

for r in xrange(256):
    print r+1, "out of 256"
    x = (r&15)*256
    y = (r>>4)*256
    for g in xrange(256):
        for b in xrange(256):
            all_colors.set_at((x+g, y+b), (r, g, b))

pygame.image.save(all_colors, "allcolors.bmp")

运行可能有些慢，你应该等生成bmp图像文件，打开看看效果吧（其实就是我刚刚提到的博文里的图片）。

色彩的威力

色彩是一个很有趣的话题，比如把蓝色和黄色混合产生绿色，事实上你可以用红黄蓝混合出所有的颜色（光学三原色），电脑屏幕上的三原色是红绿蓝（RGB），要想更深刻的理解这个东西，你得学习一下（就看看李涛的PhotoShop讲座吧，VeryCD上有下的，讲的还是很清楚的）~

稍有点经验的图像设计者应该看到RGB的数值就能想象出大概的颜色，我们来用一个Python脚本加强这个认识。

#!/usr/bin/env python
import pygame
from pygame.locals import *
from sys import exit

pygame.init()

screen = pygame.display.set_mode((640, 480), 0, 32)

def create_scales(height):
    red_scale_surface = pygame.surface.Surface((640, height))
    green_scale_surface = pygame.surface.Surface((640, height))
    blue_scale_surface = pygame.surface.Surface((640, height))
    for x in range(640):
        c = int((x/640.)*255.)
        red = (c, 0, 0)
        green = (0, c, 0)
        blue = (0, 0, c)
        line_rect = Rect(x, 0, 1, height)
        pygame.draw.rect(red_scale_surface, red, line_rect)
        pygame.draw.rect(green_scale_surface, green, line_rect)
        pygame.draw.rect(blue_scale_surface, blue, line_rect)
    return red_scale_surface, green_scale_surface, blue_scale_surface

red_scale, green_scale, blue_scale = create_scales(80)

color = [127, 127, 127]

while True:

    for event in pygame.event.get():
        if event.type == QUIT:
            exit()

    screen.fill((0, 0, 0))

    screen.blit(red_scale, (0, 00))
    screen.blit(green_scale, (0, 80))
    screen.blit(blue_scale, (0, 160))

    x, y = pygame.mouse.get_pos()

    if pygame.mouse.get_pressed()[0]:
        for component in range(3):
            if y > component*80 and y < (component+1)*80:
                color[component] = int((x/639.)*255.)
        pygame.display.set_caption("PyGame Color Test - "+str(tuple(color)))

    for component in range(3):
        pos = ( int((color[component]/255.)*639), component*80+40 )
        pygame.draw.circle(screen, (255, 255, 255), pos, 20)

    pygame.draw.rect(screen, tuple(color), (0, 240, 640, 240))

    pygame.display.update()

这个程序稍稍有点难度了，而且用到了一些没讲到的知识（pygame.draw），我们以后会介绍，现在无所谓。在这个例子里，你可以用鼠标移动三个白点，代表了三原色的量，下面就是不同混合得到的结果，在标题上你可以看到RGB三个数值。

当我们有了一个颜色，比如说一颗流星划过天际，那么那个时候它是个“火球般的橘黄色”，不过一旦它着地了，它就会灭掉，慢慢变暗，如何能找到比这个“火球般的橘黄色”更暗的颜色？

颜色的缩放

“缩放颜色”并不是一种合适的说法，它的准确意义就是上面所说的把颜色变亮或者变暗。一般来说，把颜色的RGB每一个数值乘以一个小于1的正小数，颜色看起来就会变暗了（记住RGB都是整数所以可能需要取整一下）。我们很容易可以写一个缩放颜色的函数出来，我就不赘述了。

很自然的可以想到，如果乘以一个大于1的数，颜色就会变亮，不过同样要记住每个数值最多255，所以一旦超过，你得把它归为255！使用Python的内置函数min，你可以方便的做到这事情，也不多说了。如果你乘的数字偏大，颜色很容易就为变成纯白色，就失去了原来的色调。而且RGB也不可能是负数，所以谨慎选择你的缩放系数！

颜色的混合

很多时候我们还需要混合颜色，比如一个僵尸在路过一个火山熔岩坑的时候，它会由绿色变成橙红色，再变为正常的绿色，这个过程必须表现的很平滑，这时候我们就需要混合颜色。

我们用一种叫做“线性插值(linear interpolation)”的方法来做这件事情。为了找到两种颜色的中间色，我们将这第二种颜色与第一种颜色的差乘以一个0~1之间的小数，然后再加上第一种颜色就行了。如果这个数为0，结果就完全是第一种颜色；是1，结果就只剩下第二种颜色；中间的小数则会皆有两者的特色。

#!/usr/bin/env python

import pygame
from pygame.locals import *
from sys import exit

pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode((640, 480), 0, 32)

color1 = (221, 99, 20)
color2 = (96, 130, 51)
factor = 0.

def blend_color(color1, color2, blend_factor):
    r1, g1, b1 = color1
    r2, g2, b2 = color2
    r = r1 + (r2 - r1) * blend_factor
    g = g1 + (g2 - g1) * blend_factor
    b = b1 + (b2 - b1) * blend_factor
    return int(r), int(g), int(b)

while True:

    for event in pygame.event.get():
        if event.type == QUIT:
            exit()

    screen.fill((255,255,255))

    tri = [ (0, 120), (639, 100), (639, 140) ]
    pygame.draw.polygon(screen, (0, 255, 0), tri)
    pygame.draw.circle(screen, (0, 0, 0), (int(factor * 639.0), 120), 10)

    x, y = pygame.mouse.get_pos()
    if pygame.mouse.get_pressed()[0]:
        factor = x / 639.0
        pygame.display.set_caption("Pygame Color Blend Test - %.3f" % factor)

    color = blend_color(color1, color2 , factor)
    pygame.draw.rect(screen, color, (0, 240, 640, 240))

    pygame.display.update()

在这里例子里，移动小球你能看到下方的颜色在“火球橙”和“僵尸绿”之间渐变，更改代码里的color1和color2，你能看到任意两种颜色渐变的过程！

今天主要说明了像素和色彩，很简单，但确实是要点，多写写程序试试，好好理解理解吧！

>> 用Python和Pygame写游戏-从入门到精通（6）

40 thoughts on “用Python和Pygame写游戏-从入门到精通（5）”

Black Glory 2011/05/21

坐等后文

Reply ↓
tangly 2011/07/24

for r in xrange(256):
print r+1, “out of 256”
x = (r&15)*256
y = (r>>4)*256
for g in xrange(256):
for b in xrange(256):
all_colors.set_at((x+g, y+b), (r, g, b))

你好，这段代码能简单的说说原理吗？有些不太明白，谢谢

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1. 张伟 2019/05/11
  
  Python3中range就是Python2中的xrange, python3里已没有了xrange, 这里用range替换
  
  Reply ↓
xishui Post author2011/07/24

@tangly: rgb取值0~255就不说了，主要是x和y坐标。我们希望用r来分隔每个小方格（即一个小方格里的r是相同的），小方格的填法事先水平填满，再起一行，直到完成。那么小方格起始坐标就需要，x从0、256、512…到3840后重新开始，y则是0、0、0（16遍）、256、256、256（16遍）…直到结束。两个位操作就是来做这个的，你可以把x和y的值打出来看看。

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1. 7sDream 2014/03/09
  
  其实就是。。。
  x % 16
  y // 16
  
  这个意思吧？
  
  Reply ↓
  1. x=x+1 2016/07/25
    
    经测试，我认为应该是的，但是可能位操作更高效？
    
    Reply ↓
关于pygame教材 2011/08/13

请问博主，关于pygame，还是有很多都不理解，我想知道得更加详细点，你是用的什么教材？

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xishui Post author2011/08/14

@关于pygame教材: 一切尽在官网中……

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Zero 2012/08/01

#!/usr/bin/env python
#coding=utf-8

import time
import pygame

pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode((640, 480), 0, 0)

color1 = (221, 99, 20)
color2 = (96, 130, 51)

def blend_color(color1, color2, blend_factor):
r1, g1, b1 = color1
r2, g2, b2 = color2
r = r1 + (r2-r1) * blend_factor
g = g1 + (g2-g1) * blend_factor
b = b1 + (b2-b1) * blend_factor
return int(r), int(g), int(b)

for i in xrange(640):
factor = i / 639.0

screen.fill((255, 255, 255))

pygame.draw.line(screen, (0, 255, 0), (0, 120), (639, 120), 4)
pygame.draw.circle(screen, (0, 0, 0), (int(factor*639.), 120), 10)

pygame.display.set_caption(‘Pygame Color Auto-Blend Test – (%d Hz, %.3f)’ % (60, factor))

color = blend_color(color1, color2, factor)
pygame.draw.rect(screen, color, (0, 240, 640, 240))

pygame.display.update()
time.sleep(0.01667)

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Zero 2012/08/01

@Zero: indent !!!

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liandaoacc 2012/11/06

我觉得应该在所有有生成窗口的例子中的这部分
if event.type == QUIT:
exit()
写作
if event.type ==QUIT:
pygame.display.quit()
exit()
这样可以快速关闭窗口

Reply ↓
1. yang123 2015/09/22
  
  相当同意
  
  Reply ↓
2. HADES 2016/10/05
  
  恩恩也不错也可以改为
  import os
  if event.type == QUIT:
  os._exit(0)
  
  Reply ↓
liandaoacc 2012/11/06

我觉得应该在所有有生成窗口的例子中的这部分
if event.type == QUIT:
exit()
写作
if event.type == QUIT:
pygame.display.quit()
exit()
即补充pygame.display.quit()
这样可以快速关闭窗口

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泥鳅也是鱼 2013/02/01

@liandaoacc: 试了一下，确实可以，不过我用exit()不能关闭，我是定义一个mainloop变量，参考之前的一个帖子评论
mianloop = True
while mainloop:
if event.type == QUIT:
mainloop = False
……
pygame.display.quit()
pygame.quit()

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1. sindge 2014/03/25
  
  是快了很多但是还是会提示错误 SystemExit: None 我用的是3.2.5的版本
  
  Reply ↓
泥鳅也是鱼 2013/02/01

@liandaoacc: 我想，其实加了pygame.display.quit()是视觉上的更快吧。

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枫江雪 2013/07/16

import pygame
pygame.init()

screen = pygame.display.set_mode((640, 480))

all_colors = pygame.Surface((4096,4096), depth=24)

for r in xrange(256):
print r+1, “out of 256”
x = (r&15)*256
y = (r>>4)*256
for g in xrange(256):
for b in xrange(256):
all_colors.set_at((x+g, y+b), (r, g, b))

pygame.image.save(all_colors, “allcolors.bmp”)
请问为什么我看到代码中会有r&amp；15这种格式，编译不能通过啊

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荷东 2013/12/26

请问下博主，写的很好，不过还想知道怎么在pygame中创建按钮然后点击之后打开一个已经设置好的txt，就像python里的Tkinter一样，可以设置按钮盒打开一个文本，知道的话麻烦今天告诉我一下，很急，晚风感谢！

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1. xishui Post author2014/03/10
  
  pygame没有Tkinter那样专为UI设计的功能，需要你自己读取txt文件，然后写到界面上……
  
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  1. Donnie 2014/03/20
    
    原来博主还在维护本站
    
    Reply ↓
nanjingyueliang 2014/05/27

x, y = pygame.mouse.get_pos()
if pygame.mouse.get_pressed()[0]:
###此处增加print信息，一次左击，但是print方法会被调用多次，大神求解。
print ‘123456’
factor = x / 639.0
pygame.display.set_caption(“Pygame Color Blend Test – %.3f” % factor)

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1. yang123 2015/09/22
  
  对啊，为什么呢
  
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  1. x=x+1 2016/07/31
    
    因为你左击经过了多帧，所以每一帧都会检测到鼠标正在被按下，输出信息
    
    Reply ↓
徐博文 2014/10/16

博主你好，我尝试录入后面两个程序时出现了 SyntaxError: Non-ASCII character ‘\xd0’ in file D:\python\example\pygame.py on line 1, but no encoding declared; see http://www.python.org/peps/pep-0263.html for details 这样的错误，我百度之后在程序首行分别添加了# coding= 与 # -*- coding: -*- 都不管用，不知道要怎么解决这个问题，希望您能为我解答一下（我用的是PYTHON2.7.3自带的编译器）

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GK 2014/10/29

请问博主用的是什么插件显示代码？

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yang123 2015/09/22

感觉十分精彩，涨了好多姿势

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胡小斐 2016/01/04

c = int((x/640.)*255.)
为什么数字后面要加个小数点 . 我把他去掉了就变成黑条了

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1. xishui Post author2016/01/07
  
  http://eyehere.net/2011/python-pygame-novice-professional-8/#comment-312
  
  Reply ↓
杨水月 2016/09/18

c = int((x/640.)*255.)这一行改为0也可以正常运行，没有明白区别在哪里？

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施云瀚 2018/05/02

先写
color = [127, 127, 127]
之后再用
tuple(color)调用是为何？

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1. 施云瀚 2018/05/02
  
  Tuples are immutable, lists are mutable.
  元组是不可变的，而列表是可变的。
  
  Reply ↓
Zigzag 2018/05/17

pygame.image.save保存的文件名用：开头会无法保存，bmp格式中文名会出乱码，不知道为什么。。。

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Revive 2018/05/25

Hello, blogger，
I am a newbie, soooo excited to read your blog ~ it is so helpful~

Reply ↓
zzx 2018/07/22

感谢大佬的pygame教程

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Ycy 2019/03/13

作者太用心了

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张伟 2019/05/11

从第（5）这一节, 也就是像素和颜色这一节, 感到深度提高了, 再学下去要考虑方向了. python基础学好后要选方向学习吧, Pygame方向, PyQt5方向, Web方向, 这3个是我的所知范围内要选的3个方向, 不知道现在应该学哪个? 因为学到这一节也有点难度, 引发我思考了一下方向, pygame学下去也要投入几个月的时间了. 同时感到3个都想学, 顺序个人感觉选Web了, pygame学到这里想先放下了. 博主的pygame系列博客非常优秀准备离线保存一下网页做一个chm文件,以防万一(虽然有pdf的, 但网页里评论区有很多补充,很有价值)

Reply ↓
夕阳下的奔跑，那是我逝去的青春 2019/10/04

作者，red_scale_surface = pygame.surface.Surface((640, height))，为何有两个surface啊？我查了下pygame文档，只有一个Surface，首字母大写的，版本问题么？我去掉中间的.surface也是可以运行，求解释？？？

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