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。
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使用之前需要先将相应模块引入我们的程序。
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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。
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接下来我就就需要设置要输出的字体了。
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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。
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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。
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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
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
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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:
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蛇的位置坐标如下:
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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。
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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。
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画蛇
我们先把分数和边框画起来。
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嗯嗯,看起来不错,然后我们再将蛇和食物也一并画上去。
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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。
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。
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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。
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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。
大家也可以用 pygame 写一个自己喜欢玩的小游戏出来。
代码地址
示例代码:https://github.com/JustDoPython/python-examples/tree/master/doudou/2020-04-04-greedy-snake