Python:pygame游戏编程之旅七（pygame基础知识讲解1）

与Python自带的random、math、time等模块一样，Pygame框架也带有许多模块来提供绘图、播放声音、处理鼠标输入等功能。

本章将讲述Pygame提供的基本模块及功能，并假设读者已经具有基本的python编程知识，如果在这方面遇到困难，可阅读“Ivent Your Own Computer Games  With Python”这本书。

GUI和CLI

使用Python自带的函数print()和input()来操作文本，你的程序可以将文本显示在显示器上并可以让用户从键盘输入文本，这类的程序具有命令行界面（command line interface, 简称CLI），但它不能显示图像、颜色、或者使用鼠标，此类型程序仅通过input()函数接收键盘输入，并当用户按下回车键之后才对输入进行响应，所以它不适合实时动作游戏的开发。

Pygame提供了编写用户图形界面（graphicaluser interface, 简称GUI）程序的功能，来替代基于文本的CLI程序，GUI程序可以显示具有图像和颜色的窗口。

Pygame版本的HelloWorld程序

我们将使用Pygame编写一个显示“Hello World”的窗口程口程序，源码如下：

1. import pygame, sys
2. from pygame.locals import *
3. pygame.init()
4. DISPLAYSURF = pygame.display.set_mode((400, 300))
5. pygame.display.set_caption('Hello World!')
6. while True: # main game loop
7. for event in pygame.event.get():
8. if event.type == QUIT:
9. pygame.quit()
10. sys.exit()
11. pygame.display.update()

运行程序，出现如下一个空窗口：

是的，你刚刚制造了世界上最无聊的一个游戏，它仅仅在窗口的标题上显示了“Hello World”，但创建窗口是图形界面游戏的第一步，当你点击窗口右上角的关闭按钮，程序将会退出，并且窗口消失。

如果调用print()函数来显示文本在窗口上，它将不能工作，因为print()是CLI程序的函数，input函数也是一样。Pygame使用其他的函数提供输入及输出，这些将在本章的后面讲述，让我们先解读一下“Hello World”程序每一行的含义。

建立一个Pygame程序

此程序中的第一行是几乎所有pygame程序必备的。

1. import pygame, sys

此行使用import 语句导入程序中要使用的pygame和sys模块，pygame模块提供了图形、声音等函数。

注意，当你导入了pygame模块，你将默认地导入了pygame的所有子模块，例如pygame.images，pygame.mixer.music等，所以没有必要再导次导入它们。

1. from pygame.locals import *

第2行也是import语句，但它没有使用import modulename的格式，而使用from modulename import *的格式，通常，如果你要调用一个模块中的函数，必须使用modulename.functionname()的格式，然而，使用frommodulename improt *的格式，将不用模块名称前缀，直接使用函数名称即可（就像Python内置函数一样）。

我们导入pygame.locals的原因是因为它包含了许多Pygame提供的常量。from … import *这种格式使我们不用在常量名称前添加pyame.locals前缀。

1. pygame.init()

第4行调用了pygame.init()函数，它必须在导入pygame模块之后，且开始使用Pygame提供的任何函数前调用，你不必知道此函数的作用，只需要知道，为了使用pygame函数能正常工作，必须在一开始就调用它。如果你碰到像pygame.error: font not initialized这样的错识，请检查一下是否忘记了在程序前面调用pygame.init()。

1. DISPLAYSURF = pygame.display.set_mode((400, 300))

第5行调用了pygame.display.set_mode()函数，它将返回一个当前窗口的pygame.Surface对象（Surface对象将在本章后面描述），注意，你给函数传入了一个具有两个整形值的元组，这个元组通知set_mode()函数当前窗口的宽和高（单位为像素），(400, 300)将建立一个宽400像素、高300像素的窗口。

请记住需要传递一个带有两个整形的元组类型变量给set_mode()函数，而不是两个独立的数字，正确的调用方法是：pygame.display.set_mode((400, 300))。像pygame.display.set_mode(400,300)将产生一个如TypeError: argument 1 must be 2-item sequence, not int的错误。

返回的pygame.Surface将被保存在变量DISPLAYSURF中。

1. pygame.display.set_caption('Hello World!')

第6行调用pygame.display.set_caption()来设置标题栏上的文本。

游戏循环和游戏状态

1. while True: # main game loop
2. for event in pygame.event.get():

第7行是带了条件为True的while循环语句，它表示一个无限循环，退出循环的方式只有在while循环中使用break语句（使执行重新从while的下一行开始）或者使用sys.exit()函数（它将结束整个程序）。

本书中的所有游戏均具有while True循环，并注明“main game loop”字样的注释。一个游戏循环主要做以下三件事情：

1.        处理事件

2.        更新游戏状态

3.        在屏幕上绘图

游戏状态可理解为程序中所有变量的值的集合，在有些游戏中，游戏状态包括存放人物健康和位置的变量，这些值可以以分数形在屏幕上显示，如果人物受到伤害，健康值将减少，我们称这些均为为游戏状态改变。

保存游戏也是如此，大多数游戏中，暂停表示使用游戏状态变化停止。

游戏状态通常随事件的发生而改变，例如鼠标点击、键盘输入、或者时间的流失，游戏循环在一秒中执行多次来不挺地检查是否有新事件产生，并且会根据事件来更新游戏状态，这通常叫做事件处理。

pygame.event.Event 对象

用户可能会不时地做一些操作，如按键、在窗口中移动鼠标，这时，一个pygame.event.Event对象将产生，此对象定义在pygame.event模块中，可以使用pygame.event.get()函数来捕获这些事件，这将返回一个pygame.event.Event对象的列表。这个列表中包含了pygame.event.Event函数调用后的所有事件。

1. while True: # main game loop
2. for event in pygame.event.get():

第8行将pygame.event.get()捕获到的事件逐一取出并赋值给event变量，例如用户点击了鼠标并且按键，鼠标点击事件将先返回，紧接着按键事件返回，如果没有事件产生，pygame.event.get将返回一个空的列表。

QUIT事件和pygame.quit()函数

1. if event.type == QUIT:
2. pygame.quit()
3. sys.exit()

Event对象具有一些表示事件的成员变量（或者称为属性），第9行检查如果事件对象的类型是否为QUIT，记住，我们使用了from pygame.locals improt *的格式，这样将可以用QUIT来替代pyame.locals.QUIT  这种形式。

如果事件类型为退出，将调用pygame.quit()和sys.exit()函数，pygame.quit()与pygame.init()作用相反，它将注销pygame库，程序应该在调用sys.exit()前调用pygame.quit()。

我们没有使用if语句来处理其他的事件，例如鼠标点击、按键等，所以这些事件虽然会产生，但程序不做处理。

1. pygame.display.update()

第12行调用pygame.display.update()函数来绘制由pygame.display.set_mode()函数返回的Surface对象，如果Surface对象没有变化，每次调用pygame.dispaly.update()时一个空白的图像将会在屏幕上绘制。

整个程序讲解完毕，除过显示一个空白窗口在屏幕上之外，此程序什么都没做，接下来我们将学习如何在窗口上显示一些有趣的东西，在这之前，需要了解像素、Surface 对象、Color对象、Rect对象，以用pygame的绘图函数。

注：最近计划翻译Sweigart的《Making Games with Python & Pygame》这本书，所有内容会依据进度发布与此博客。原书可在http://inventwithpython.com/上找到。