图片

文 | 豆豆

来源:Python 技术「ID: pythonall」

图片

相信大家小时候应该都玩过贪吃蛇这个游戏吧,反正我小时候超喜欢玩,没其他原因,因为家里的手机上只有这一个游戏可以消磨时光。后来随着移动互联网的普及,智能手机逐渐取代了诺基亚,但这款游戏的确堪称经典之作。

今天我们就用 pygame 来自己写一个贪吃蛇出来,重温经典。

先来看看我们最终实现的效果


安装

使用 pygame 之前需要先安装,直接使用 pip 安装即可。

pip install pygame

使用之前需要先将相应模块引入我们的程序。

import pygame, sysfrom pygame.locals import *

Hello World

一般大家学习新的编程语言时写的第一个程序基本都是 Hello World,那么我们今天的入门 demo 就是用 pygame 在屏幕上输出 Hello World。

在使用 pygame 之前需要将其初始化,然后在新建一个游戏窗口,用于和用户交互。

# 初始化pygame.init()# 新建窗口screen = pygame.display.set_mode((640, 480))

接下来我就就需要设置要输出的字体了。

# 设置窗口标题pygame.display.set_caption("Hello World")# 设置字体font = pygame.font.Font(None, 30)text = font.render('Hello World', True, pygame.Color("#FFFFFF"))

字体设置好之后,直接把字体输出至画布即可,记得,完成画布上的工作之后不要忘记刷新画布,不然不会有任何东西显示的。

# 填充字体到画布screen.blit(text, (100, 100))# 刷新画布pygame.display.update()

其中 screen.blit() 函数的入参分别是字体,以及字体的输出位置。

说到位置,就需要说一下 pygame 中的坐标系,坐标系以游戏窗口的左上角为原点(0,0),x 轴向右递增,y 轴向下递增。

运行上面的程序之后你会发现,窗口一闪而过,所以我们需要将该操作放入一个死循环中。

while 1:    for event in pygame.event.get():        if event.type == pygame.QUIT:            pygame.quit()            sys.exit()
   screen.blit(text, (100, 100))    pygame.display.update()

图片

在这个循环中,我们监听用户是否点击了窗口的关闭按钮,如若点击我们直接退出程序即可。

这里需要说一下 pygame 的事件监听机制,在 pygame 中,所有事件都会依次传递到一个队列中去,我们可以通过 pygame.event.get()获取队列中的所有事件,然后根据事件类型做不同的操作即可。比如监听键盘点击事件或者鼠标事件等。

贪吃蛇

图片

我们先来看下游戏布局,左上角的「0/0」表示「当前得分/历史最高分」。红色小方块是食物,由五个小方块组成的矩形是蛇,蛇头向右,初始运动方向也向右,游戏作战区域在大矩形内。当贪吃蛇的头部触碰到墙壁或者自己的身体时则游戏结束。

为了写程序的方便,我们先定义一些默认参数。如各种颜色、长度单位、蛇的默认位置和朝向、上下左右四个方向、以及分数等。

颜色设置

# 颜色配置snake_color = pygame.Color("#8B7D1C")food_color = pygame.Color("#8B0000")background_color = pygame.Color("#BACB03")text_color = pygame.Color("#EFEFEF")

坐标设置

游戏中的坐标计算尤其关键。因为贪吃蛇和食物都是由小方块组成的,所以我们设定小方块为占据 15 个像素单位的正方形,游戏中均是以一个小方块的边长为长度单位来计算坐标的。下文我们简称小方块的边长为一个长度单位。

在此基础上,我们设定游戏窗口的宽和高分别为 44 个长度单位和 36 个长度单位,游戏作战区域距窗口上边框、下边框、左边框和右边框的距离分别是四个长度单位、两个长度单位、两个长度单位、两个长度单位。

因此,游戏窗口宽高以及游戏作战区域四个顶点坐标设置如下:

# 长度单位pixel = 15line = 44row = 36window_width = pixel * linewindow_high = pixel * row
point_left_up = [pixel * 2, pixel * 4]point_left_down = [pixel * 2, pixel * (row - 2)]point_right_up = [pixel * (line - 2), pixel * 4]point_right_down = [pixel * (line - 2), pixel * (row - 2)]

蛇的位置坐标如下:

# 蛇头位置snake_head = [pixel * 8, pixel * 8]# 蛇 默认五个小方块snake_body = [[snake_head[0] - x * pixel, snake_head[1]] for x in range(5)]

方向设置

在这个游戏中,我们分别以 0、90、180、270 代表右、上、左、下。很多程序喜欢用字符串来表示方向,我们这里之所以用数字是因为数字更容易处理蛇的转向问题,只需计算二者的夹角是否为 90 度即可。即二者的差值绝对值为 90 或者 270 即代表转向。

# 方向direction_right = 0direction_up = 90direction_left = 180direction_down = 270

分数设置

最后,因为要记录玩家的历史最高分,简单起见这里直接将最高分写入文件中,游戏初始化时加载一下即可。

# 分数设置score = 5filename = 'db.txt'
def write_score(content):    with open(filename, 'w+') as f:        f.write(str(content))

def read_score():    with open(filename, 'w+') as f:        result = f.readline()        return 0 if result.strip() == '' else int(result)

画蛇

我们先把分数和边框画起来。

# 显示文字def display_message(text, color, size, postion):    font = pygame.font.Font(None, size)    text = font.render(text, True, color)    screen.blit(text, postion)    pygame.display.update()
# 画边线def draw_box():    for point in [[point_left_up, point_right_up], [point_right_up, point_right_down],                  [point_right_down, point_left_down], [point_left_down, point_left_up]]:        pygame.draw.line(screen, snake_color, point[0], point[1], 1)
       

图片

嗯嗯,看起来不错,然后我们再将蛇和食物也一并画上去。

# 随机产生食物def create_food():    while True:        x = random.randint(point_left_up[0] / pixel, point_right_down[0] / pixel - 1) * pixel        y = random.randint(point_left_up[1] / pixel, point_right_down[1] / pixel - 1) * pixel        if [x, y] not in snake_body:            break    return [x, y]
def draw_snake(food_position):    # 画蛇    for point in snake_body:        pygame.draw.rect(screen, snake_color, Rect(point[0], point[1], pixel, pixel))    # 画食物    pygame.draw.rect(screen, food_color, Rect(food_position[0], food_position[1], pixel, pixel))

图片

画蛇和食物就是画矩形,给定颜色,坐标,长和宽即可。

画食物这里需要注意下,要在游戏作战区域内画,且要去除蛇本身占据的位置。

让蛇动起来

一切准备就绪,那么如何让蛇动起来呢。

很简单,在游戏中蛇是由小方块组成的,而小方块的坐标是存放在列表 snake_body 中的,画蛇时我们将一个个的小方块分别渲染出来,所以肯定需要在 snake_body 上做文章了。

每向右移动一格,相当于 x 坐标增加一个长度单位,反之则减少一个长度单位,上下运动同理,只不过变化的是 y 轴的坐标。所以,我们只需要监听键盘事件,然后根据不同的方向改变 x 轴或者 y 轴的坐标即可。

当然如果每运动一个长度单位就需要遍历一次 snake_body,那未免有点太麻烦了。仔细思考一下,其实我们只需要将蛇尾去掉,然后插入一个新的蛇头即可。

图片

因此我们将向不同方向运动时,x 轴和 y 轴需要移动的长度单位放入 move 这个字典中,便于计算。

move = {direction_right: [pixel, 0], direction_left: [-pixel, 0], direction_up: [0, -pixel], direction_down: [0, pixel]}# 移动snake_head[0] += move[origin_direction][0]snake_head[1] += move[origin_direction][1]snake_body.insert(0, list(snake_head))# 移除蛇尾snake_body.pop()

那如何处理吃到食物的问题呢。其实跟处理运动没什么大的区别,唯一的区别就是吃到食物后不需要移除蛇尾而已。

那如何判断是否吃到食物呢,当然是蛇头坐标和食物坐标一样嘛。

最后,我们将所有的操作都封装进一个入口函数 run 中来。

# 入口函数def run():    food_position = create_food()    max_score = read_score()    current_score = 0    is_dead = False    origin_direction = direction_right    target_direction = origin_direction    while True:        # 监听键盘按键 退出 OR 换方向        for event in pygame.event.get():            if event.type == pygame.QUIT:                game_over(max_score, current_score)            if event.type == KEYDOWN:                # 箭头 OR asdw 控制方向                if event.key == K_RIGHT or event.key == K_d:                    target_direction = direction_right                if event.key == K_LEFT or event.key == K_a:                    target_direction = direction_left                if event.key == K_UP or event.key == K_w:                    target_direction = direction_up                if event.key == K_DOWN or event.key == K_s:                    target_direction = direction_down                # esc 退出                if event.key == K_ESCAPE:                    game_over(max_score, current_score)            # 夹角为 90 or 270 可以转换方向            angle = abs(origin_direction - target_direction)            if angle == 90 or angle == 270:                origin_direction = target_direction
       if not is_dead:            snake_head[0] += move[origin_direction][0]            snake_head[1] += move[origin_direction][1]
       if not is_dead and is_alive():            # 按 origin_direction 方向运动            snake_body.insert(0, list(snake_head))            # 吃到食物后重新生成            if snake_head == food_position:                food_position = create_food()                current_score += score            else:                # 移除最后一格                snake_body.pop()        else:            is_dead = True
       # 画背景        screen.fill(background_color)        # 画边框        draw_box()        # 画蛇        draw_snake(food_position)        # 刷新画面        pygame.display.update()        # 更新分数        display_message(f"{current_score}/{max_score}", text_color, 30, (pixel * 2, pixel * 2))        if is_dead:            display_message("Game Over", text_color, 50, (pixel * 16, pixel * 15))        # 控制游戏速度        time_clock.tick(speed)

if __name__ == '__main__':    run(

总结

今天我们使用  pygame 写了一个属于自己的贪吃蛇小游戏,代码行数不超过 150  行。写这款游戏其实不难,只是需要你在脑海中构建一套坐标系,然后在不同时刻不同坐标点上画不同的图案即可。当图片较多且切换速度很快时,人的眼睛已经分不清是图片了,这也就形成了动画。

大家也可以试着用 pygame 写一个自己喜欢玩的小游戏出来。