Pygame 教程（6）：使用精灵-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了Pygame 教程（6）：使用精灵。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，你将学习如何使用 Pygame 中的精灵。

精灵

当游戏对象变得繁多的时候，把所有游戏对象的处理存放在一个个函数中，虽然是一种可行的方法，但是会使代码逻辑比较混乱，难以维护。这时，精灵（sprite） 应运而生。使用精灵，可以将游戏对象封装到一个个类当中，以将处理游戏对象的逻辑与主代码逻辑分离开，使代码架构更加清晰明了。

Pygame 中，通过pygame.sprite模块使用精灵。该模块定义了Sprite类（用于定义精灵）和Group类（用于管理精灵的容器）以及一些继承于这两个类的拓展类和检测精灵碰撞的函数。

下面将主要介绍Sprite和Group类，以及常用的检测碰撞的函数。

Sprite

pygame.sprite.Sprite通常作为可见游戏对象的基类。构造函数Sprite(*groups) -> Sprite接受任意数量的Group容器以添加到这些容器中。

继承它的子类需要为image和rect属性赋值。image属性是一个pygame.Surface对象，指定该游戏对象的图像。rect属性是一个pygame.Rect对象，用于指定该游戏对象的位置，也用于检测精灵碰撞而使用。

Sprite类中定义的方法如下表（详见官方文档）：

方法定义	方法作用
`update(args, *kwargs) -> None`	用于控制精灵行为的方法，通常子类需要重写该方法。当调用了`Group.update`方法时，组中的所有精灵都会被调用`Sprite.update`方法，如果在`Group.update`方法中传入了参数，参数也将被传入`Sprite.update`方法中。
`add(*groups) -> None`	任意数量的`Group`对象作为参数传递，精灵将被添加到尚未成为成员的组中。
`remove(*groups) -> None`	任意数量的`Group`对象作为参数传递，精灵将从它所在的组中移除。
`kill() -> None`	将精灵从所有包含它的组中移除，这并不会改变本身的状态，之后也可以继续使用该精灵。
`alive() -> bool`	判断此精灵是否属于1个或多个组。
`groups() -> group_list`	返回包含此精灵的`Group`对象的列表。

Group

pygame.sprite.Group类通常作为用于管理多个Sprite对象的容器。此类也可以被继承以创建有更具体行为的容器。构造函数Group(*sprites) -> Group接受任意数量的Sprite对象作为参数以添加到容器中。Group类还支持以下标准的 Python 操作：

in，判断是否包含了某个精灵。
len，获取组中的精灵总数。
bool，判断组中是否包含任何精灵。
iter，迭代组中所有的精灵。

Group类中定义的方法如下表（详见官方文档）：

方法定义	方法作用
`sprites() -> sprite_list`	返回组中包含的所有精灵的列表。
`copy() -> Group`	创建该组的副本。
`add(*sprites) -> None`	向组中添加任意数量的精灵，只添加尚未成为改组成员的精灵。
`remove(*sprites) -> None`	从组中删除任意数量的精灵。只删除是该组成员的精灵。
`has(*sprites) -> bool`	判断组中是否包含给定的所有精灵。
`update(args, *kwargs) -> None`	对组中所有的精灵调用`Sprite.update`方法，被传入`Group.update`方法的参数也将传入`Sprite.update`方法中。
`draw(Surface) -> List[Rect]`	将组中包含的所有精灵绘制到给定的图像上，使用每个精灵的`image`属性作为源图像，`rect`属性作为位置。`Group`并不保存精灵的顺序，所以绘制顺序是任意的。
`clear(Surface_dest, background) -> None`	在给定的图像上清除上次调用`Group.draw`方法所使用的精灵，通过在对应精灵的位置上进行填充来清除。参数`background`通常是一个`Surface`图像，要求尺寸与目标图像相同，但是也可以是一个回调函数，需要两个参数：目标图像和要清除的区域。
`clear(Surface_dest, background) -> None`	从组中移除所有的精灵。

碰撞检测函数

sprite模块中还定义了一些碰撞检测函数。以下内容将介绍常用的函数（详见官方文档）。

spritecollide(sprite, group, dokill, collided = None) -> Sprite_list：返回一个组中与一个精灵相交的所有的精灵的列表。布尔参数dokill指定是否将所有将组中所有碰撞的精灵删除。可选的参数collided是一个回调函数，用于计算两个精灵是否碰撞，它应该把两个精灵作为参数，并返回一个布尔值，表明是否相撞。如果没有传递collided参数，则所有精灵都要求有rect属性，用于计算碰撞。collided可以传入的 Pygame 内置函数有：collide_rect，collide_rect_ratio，collide_circle，collide_circle_ratio，collide_mask。

collide_rect(left, right) -> bool：使用pygame.Rect.collide_rect方法检测两个精灵之间的碰撞，要求两个精灵都有rect属性。

collide_rect_ratio(ratio) -> collided_callable：一个可调用的类，collide_rect函数的可缩放版本，初始化时传入一个比率。

collide_circle(left, right) -> bool：通过检测以精灵为中心的两个圆是否重叠来检测碰撞。如果精灵有radius属性，将被用来创建圆，否则，将创建一个足够大的圆完全包围精灵的rect属性。两个精灵必须有rect属性和可选的radius属性。

collide_circle_ratio(ratio) -> collided_callable：一个可调用的类，collide_circle函数的可缩放版本，初始化时传入一个比率。

groupcollide(group1, group2, dokill1, dokill2, collided = None) -> Sprite_dict：参数与spritecollide函数类似，找到所有在两组之间发生碰撞的精灵。group1中的所有精灵将添加为返回字典的键，而每个键对应的值就是group2中与该精灵发生碰撞的精灵列表。

spritecollideany(sprite, group, collided = None) -> Sprite | None：简单测试精灵是否与组中任何一个精灵相撞，如果有碰撞，将返回组中的一个精灵，否则，返回None。

实例：弹球

本实例将利用Sprite创建一个弹球引用程序。

请创建一个新的文件，命名为ball.py，并添加以下代码：

import sys

import pygame


class BallGame:
    def __init__(self) -> None:
        self.screen = pygame.display.set_mode((600, 600))
        pygame.display.set_caption('Ball')

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

            pygame.display.flip()


if __name__ == '__main__':
    game = BallGame()
    game.run()

创建精灵

我们需要创建一个继承于Sprite类的精灵类Ball，在BallGame之前添加如下代码：

class Ball(pygame.sprite.Sprite):
    def __init__(self, screen_rect) -> None:
        super().__init__()
        self.image = pygame.Surface((20, 20))
        pygame.draw.circle(self.image, (255, 255, 255), (10, 10), 10)
        self.screen_rect = screen_rect
        self.rect = self.image.get_rect()
        self.rect.center = self.screen_rect.center

        self.vel = (2, 1)

    def update(self):
        self.rect.x += self.vel[0]
        self.rect.y += self.vel[1]
        if self.rect.left < 0 or self.rect.right > self.screen_rect.width:
            self.vel = (-self.vel[0], self.vel[1])
        if self.rect.top < 0 or self.rect.bottom > self.screen_rect.height:
            self.vel = (self.vel[0], -self.vel[1])

上述代码中，Ball类继承于Sprite类，以定义一个精灵，并且使用pygame.draw.circle函数在image上绘制了一个白色的圆，同时将rect定位到屏幕矩形的中心。

update方法中，更新了rect的位置，并防止球超出屏幕范围。

使用精灵

更改BallGame类的方法，代码如下：

class BallGame:
    def __init__(self) -> None:
        self.screen = pygame.display.set_mode((600, 600))
        pygame.display.set_caption('Ball')
        self.ball = Ball(self.screen.get_rect())

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

            self.screen.fill((0, 0, 0))
            self.ball.update()
            self.screen.blit(self.ball.image, self.ball.rect)

            pygame.display.flip()

这里并没有使用Group来组织精灵，是因为我们只使用了一个精灵，无需使用它。

完整代码

import sys

import pygame


class Ball(pygame.sprite.Sprite):
    def __init__(self, screen_rect) -> None:
        super().__init__()
        self.image = pygame.Surface((20, 20))
        pygame.draw.circle(self.image, (255, 255, 255), (10, 10), 10)
        self.screen_rect = screen_rect
        self.rect = self.image.get_rect()
        self.rect.center = self.screen_rect.center

        self.vel = (2, 1)

    def update(self):
        self.rect.x += self.vel[0]
        self.rect.y += self.vel[1]
        if self.rect.left < 0 or self.rect.right > self.screen_rect.width:
            self.vel = (-self.vel[0], self.vel[1])
        if self.rect.top < 0 or self.rect.bottom > self.screen_rect.height:
            self.vel = (self.vel[0], -self.vel[1])


class BallGame:
    def __init__(self) -> None:
        self.screen = pygame.display.set_mode((600, 600))
        pygame.display.set_caption('Ball')
        self.ball = Ball(self.screen.get_rect())

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

            self.screen.fill((0, 0, 0))
            self.ball.update()
            self.screen.blit(self.ball.image, self.ball.rect)

            pygame.display.flip()


if __name__ == '__main__':
    game = BallGame()
    game.run()