Pygame 教程(3):绘制图形

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了Pygame 教程(3):绘制图形。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

本章,你将学习如何在 Pygame 中绘制图形。

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抗锯齿

抗锯齿(anti-aliasing,简称 AA)是一种消除显示器输出的画面中图物边缘出现凹凸锯齿的技术。实现抗锯齿效果需要更多的计算时间,因此在进行高质量绘制的同时,也会带来一定的性能缺陷。

draw 模块

pygame.draw模块提供了一些函数以在Surface对象上绘制各种形状。

这些函数的共同点是:

  1. 第一个参数都是图形要绘制到的Surface对象。
  2. 第二个参数都是绘制的颜色。
  3. 所有的非抗锯齿函数都有可选的width参数:
    • 对于非封闭图形,如果width >= 1,它表示线条的粗细,如果width < 1,图形将不会被绘制。
    • 对于封闭图形,如果width >= 1,它表示线条的粗细,如果width == 0,图形将被填充,如果width < 1,图形将不会被绘制。
  4. 函数返回的都是绘制所影响的矩形区域。

具体定义及作用如下表(详见官方文档):

函数定义 函数作用
rect(surface, color, rect, width=0, border_radius=0, border_top_left_radius=-1, border_top_right_radius=-1, border_bottom_left_radius=-1, border_bottom_right_radius=-1) -> Rect 绘制一个矩形。
rect指定要绘制的矩形的坐标。
最后的5个可选参数用于绘制圆角矩形。
polygon(surface, color, points, width=0) -> Rect 绘制一个多边形。
points为3个或更多 (x, y) 坐标组成的顶点序列。
circle(surface, color, center, radius, width=0, draw_top_right=None, draw_top_left=None, draw_bottom_left=None, draw_bottom_right=None) -> Rect 绘制一个圆。
center指定圆的中心坐标。
radius指定圆的半径。最后的4个可选参数用于绘制不完整的圆。
ellipse(surface, color, rect, width=0) -> Rect 绘制一个椭圆。
rect表示椭圆的位置和大小,椭圆将以矩形的中心为中心,并以矩形为界。
arc(surface, color, rect, start_angle, stop_angle, width=1) -> Rect 绘制一段椭圆弧。
rect表示包含被绘制圆弧的椭圆的边界矩形。
参数start_anglestop_angle的单位是弧度,表示椭圆弧的起点和终点:
如果start_angle < stop_angle,弧线以逆时针方向从start_angle画到stop_angle
如果start_angle > stop_angle,将会给stop_angle加上 τ   ( 即 2 π ) \tau\ (即2\pi) τ (2π),如果此时start_angle < stop_angle,则采用上述第一种情况,否则不会进行绘制;
如果start_angle == stop_angle也不会进行任何绘制。
line(surface, color, start_pos, end_pos, width=1) -> Rect 绘制一条线段。
start_posend_pos分别表示线段的起始坐标和终点坐标。
lines(surface, color, closed, points, width=1) -> Rect 绘制多条顶点相交的线段。
closed指定是否要在起始坐标和终点坐标之间添加一条额外的线段。
points为两个或更多 (x, y) 坐标组成的顶点序列。
例如,对于[(x1, y1), (x2, y2), (x3, y3)],将从(x1, y1)画到(x2, y2),再从(x2, y2)画到(x3, y3),如果指定closedTrue,还将从(x3, y3)画到(x1, y1)
aaline(surface, color, start_pos, end_pos, blend=1) -> Rect 绘制一条抗锯齿的线段。
blend指定是否与目标图像混合绘制。
其他参数同pygame.draw.line
aalines(surface, color, closed, points, blend=1) -> Rect 绘制多条顶点相交的抗锯齿的线段。
blend指定是否与目标图像混合绘制。
其他参数同pygame.draw.lines

实例:跟随鼠标的图形

与上一章一样,为了使读者更清楚地了解pygame.draw模块的使用,我们将创建一个使图形跟随鼠标的程序。

请创建一个新的文件,命名为following_shapes.py

创建初始窗口

请添加以下代码以创建初始窗口:

import math
import sys

import pygame


class FollowingShapes:
    def __init__(self):
        pygame.init()
        self.screen = pygame.display.set_mode((800, 800))
        pygame.display.set_caption('Following Shapes')

    def run(self):
        while True:
            for event in pygame.event.get():
                if event.type == pygame.QUIT or (event.type == pygame.KEYDOWN and event.key == pygame.K_ESCAPE):
                    pygame.quit()
                    sys.exit()

            self.screen.fill((0, 0, 0))
            pygame.display.update()


if __name__ == '__main__':
    app = FollowingShapes()
    app.run()

与前几个程序截然不同的是,我们把主循环封装到了FollowingShapes类中。当程序所需要处理的工作变得越来越多时,把主代码全部写在顶级语句中并不是一个很好的方式,这样会减低代码的可读性,也会使程序难以维护。时常对代码进行重构,是一个良好的习惯。

在最开始,程序导入了math库,因为在后期绘制弧线时,我们需要使用math.pi

在事件处理中,除了QUIT事件我们还处理了KEYDOWN事件,并且使用了key属性,它表示用户所按下的键。这个属性,并不是所有的事件对象都有的,而是 Pygame 为这个事件添加的特殊属性,这样的事件还有很多,详见官方文档。

添加特殊的属性其实是 Python 的特性之一,可以通过[variable_name].[attribute_name] = [value]的形式在类的外部添加属性,如下所示:

>>> class Editor:
...     pass
... 
>>> editor = Editor()
>>> editor.name = 'vscode'
>>> editor.name
'vscode'

但是这种方法仅限于自定义的类。

回到程序,在事件处理中,如果用户按下了Esc键,也将退出程序,这是因为图形是随着鼠标移动的,如果用户只能把鼠标拖到“关闭”按钮来退出程序,会略显别扭,所以添加了退出程序的快捷键。

在屏幕渲染中调用fill函数是为了在每次循环时填充屏幕,如果不填充屏幕,鼠标移动后旧的图形依然会留在屏幕上。

添加变量

在构造函数中,添加如下代码:

def __init__(self):
    # ...
    self.color = (255, 0, 0)
    self.pos = (0, 0)
    self.mode = 0

# ...

上述代码中,color属性设置绘制图形所使用的颜色,此处为红色,pos属性用于保存鼠标的位置,mode属性指定要绘制的图形。在本实例中,mode与图形的对应关系如下表:

mode的值 对应的图形
0 矩形
1
2 椭圆
3 线段
4 弧线

捕捉鼠标事件

为了使图形能够跟随鼠标移动,我们需要捕捉鼠标移动的事件。同时,在本实例的设计中,用户一点击鼠标就会切换图形,所以还需要捕捉按下鼠标的事件。在 Pygame 中,这两个事件分别是MOUSEMOTIONMOUSEBUTTONDOWN,捕捉事件的代码如下:

for event in pygame.event.get():
    if event.type == pygame.QUIT:
        pygame.quit()
        sys.exit()
    elif event.type == pygame.MOUSEMOTION:
        self.pos = event.pos
    elif event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
        self.mode += 1
        self.mode %= 5

在处理MOUSEMOTION事件时,我们再次使用了一个特殊属性pos,它表示鼠标相对于屏幕的坐标。

在处理MOUSEBUTTONDOWN事件时,我们先将mode自增1,然后把mode取模5并赋值给本身,这样做是为了在mode为4并自增时轮回0。

绘制图形

在代码中添加如下绘制图形的方法:

def draw_shape(self):
	rect = pygame.Rect(0, 0, 200, 100)
	rect.center = self.pos
	if self.mode == 0:
		pygame.draw.rect(self.screen, self.color, rect)
	elif self.mode == 1:
		pygame.draw.circle(self.screen, self.color, self.pos, 100)
	elif self.mode == 2:
		pygame.draw.ellipse(self.screen, self.color, rect)
	elif self.mode == 3:
		pygame.draw.line(self.screen, self.color, rect.topleft, rect.bottomright)
	elif self.mode == 4:
        pygame.draw.arc(self.screen, self.color, rect, 0, math.pi)

该方法的最开始,创建了一个矩形对象rect,并将它的中心设置为鼠标坐标,是因为大部分绘制都是基于这个矩形的:

  • 绘制矩形时,rect为矩形的坐标。
  • 绘制椭圆时,rect为椭圆的边界矩形。
  • 绘制线段时,rect也是线段的边界矩形,即线段是rect的对角线。
  • 绘制弧线时,rect是包含弧线的椭圆的边界矩形。

而绘制圆时,因为rect的长宽不相等,所以没有使用,把中心设置为鼠标坐标,半径设置为100。

最后,在run方法中调用draw_shape方法:

# ...
self.screen.fill((0, 0, 0))
self.draw_shape()
pygame.display.update()
# ...

完整代码

import math
import sys

import pygame


class FollowingShapes:
    def __init__(self):
        pygame.init()
        self.screen = pygame.display.set_mode((800, 800))
        pygame.display.set_caption('Following Shapes')

        self.color = (255, 0, 0)
        self.pos = (0, 0)
        self.mode = 0

    def draw_shape(self):
        rect = pygame.Rect(0, 0, 200, 100)
        rect.center = self.pos
        if self.mode == 0:
            pygame.draw.rect(self.screen, self.color, rect)
        elif self.mode == 1:
            pygame.draw.circle(self.screen, self.color, self.pos, 100)
        elif self.mode == 2:
            pygame.draw.ellipse(self.screen, self.color, rect)
        elif self.mode == 3:
            pygame.draw.line(self.screen, self.color, rect.topleft, rect.bottomright)
        elif self.mode == 4:
            pygame.draw.arc(self.screen, self.color, rect, 0, math.pi)

    def run(self):
        while True:
            for event in pygame.event.get():
                if event.type == pygame.QUIT or (event.type == pygame.KEYDOWN and event.key == pygame.K_ESCAPE):
                    pygame.quit()
                    sys.exit()
                elif event.type == pygame.MOUSEMOTION:
                    self.pos = event.pos
                elif event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
                    self.mode += 1
                    self.mode %= 5

            self.screen.fill((0, 0, 0))
            self.draw_shape()
            pygame.display.update()


if __name__ == '__main__':
    app = FollowingShapes()
    app.run()

代码运行截图:

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结语

以上,就是本章的所有内容。下一章,我们将会学习如何加载图像并绘制文字。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-740478.html

到了这里,关于Pygame 教程(3):绘制图形的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

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