基于tkinter模塊的GUI
GUI是圖形用戶界面的縮寫，圖形化的用戶界面對使用過計算機(jī)的人來說應(yīng)該都不陌生，在此也無需進(jìn)行贅述。Python默認(rèn)的GUI開發(fā)模塊是tkinter（在Python 3以前的版本中名為Tkinter），從這個名字就可以看出它是基于Tk的，Tk是一個工具包，最初是為Tcl設(shè)計的，后來被移植到很多其他的腳本語言中，它提供了跨平臺的GUI控件。當(dāng)然Tk并不是最新和最好的選擇，也沒有功能特別強(qiáng)大的GUI控件，事實(shí)上，開發(fā)GUI應(yīng)用并不是Python最擅長的工作，如果真的需要使用Python開發(fā)GUI應(yīng)用，wxPython、PyQt、PyGTK等模塊都是不錯的選擇。
基本上使用tkinter來開發(fā)GUI應(yīng)用需要以下5個步驟：
導(dǎo)入tkinter模塊中我們需要的東西。
創(chuàng)建一個頂層窗口對象并用它來承載整個GUI應(yīng)用。
在頂層窗口對象上添加GUI組件。
通過代碼將這些GUI組件的功能組織起來。
進(jìn)入主事件循環(huán)(main loop)。
下面的代碼演示了如何使用tkinter做一個簡單的GUI應(yīng)用。
import
tkinter
import
tkinter
.
messagebox
def
main
(
)
:
flag
=
True
# 修改標(biāo)簽上的文字
def
change_label_text
(
)
:
nonlocal flag
flag
=
not flag
color
,
msg
=
(
'red'
,
'Hello, world!'
)
\
if
flag
else
(
'blue'
,
'Goodbye, world!'
)
label
.
config
(
text
=
msg
,
fg
=
color
)
# 確認(rèn)退出
def
confirm_to_quit
(
)
:
if
tkinter
.
messagebox
.
askokcancel
(
'溫馨提示'
,
'確定要退出嗎?'
)
:
top
.
quit
(
)
# 創(chuàng)建頂層窗口
top
=
tkinter
.
Tk
(
)
# 設(shè)置窗口大小
top
.
geometry
(
'240x160'
)
# 設(shè)置窗口標(biāo)題
top
.
title
(
'小游戲'
)
# 創(chuàng)建標(biāo)簽對象并添加到頂層窗口
label
=
tkinter
.
Label
(
top
,
text
=
'Hello, world!'
,
font
=
'Arial -32'
,
fg
=
'red'
)
label
.
pack
(
expand
=
1
)
# 創(chuàng)建一個裝按鈕的容器
panel
=
tkinter
.
Frame
(
top
)
# 創(chuàng)建按鈕對象 指定添加到哪個容器中 通過command參數(shù)綁定事件回調(diào)函數(shù)
button1
=
tkinter
.
Button
(
panel
,
text
=
'修改'
,
command
=
change_label_text
)
button1
.
pack
(
side
=
'left'
)
button2
=
tkinter
.
Button
(
panel
,
text
=
'退出'
,
command
=
confirm_to_quit
)
button2
.
pack
(
side
=
'right'
)
panel
.
pack
(
side
=
'bottom'
)
# 開啟主事件循環(huán)
tkinter
.
mainloop
(
)
if
__name__
==
'__main__'
:
main
(
)
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入門、進(jìn)階、項(xiàng)目等資料自取
需要說明的是，GUI應(yīng)用通常是事件驅(qū)動式的，之所以要進(jìn)入主事件循環(huán)就是要監(jiān)聽鼠標(biāo)、鍵盤等各種事件的發(fā)生并執(zhí)行對應(yīng)的代碼對事件進(jìn)行處理，因?yàn)槭录掷m(xù)的發(fā)生，所以需要這樣的一個循環(huán)一直運(yùn)行著等待下一個事件的發(fā)生。另一方面，Tk為控件的擺放提供了三種布局管理器，通過布局管理器可以對控件進(jìn)行定位，這三種布局管理器分別是：Placer（開發(fā)者提供控件的大小和擺放位置）、Packer（自動將控件填充到合適的位置）和Grid（基于網(wǎng)格坐標(biāo)來擺放控件），此處不進(jìn)行贅述。
使用Pygame進(jìn)行游戲開發(fā)
Pygame是一個開源的Python模塊，專門用于多媒體應(yīng)用（如電子游戲）的開發(fā)，其中包含對圖像、聲音、視頻、事件、碰撞等的支持。Pygame建立在SDL的基礎(chǔ)上，SDL是一套跨平臺的多媒體開發(fā)庫，用C語言實(shí)現(xiàn)，被廣泛的應(yīng)用于游戲、模擬器、播放器等的開發(fā)。而Pygame讓游戲開發(fā)者不再被底層語言束縛，可以更多的關(guān)注游戲的功能和邏輯。
下面我們來完成一個簡單的小游戲，游戲的名字叫“大球吃小球”，當(dāng)然完成這個游戲并不是重點(diǎn)，學(xué)會使用Pygame也不是重點(diǎn)，最重要的我們要在這個過程中體會如何使用前面講解的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計，學(xué)會用這種編程思想去解決現(xiàn)實(shí)中的問題。
制作游戲窗口
import
pygame
def
main
(
)
:
# 初始化導(dǎo)入的pygame中的模塊
pygame
.
init
(
)
# 初始化用于顯示的窗口并設(shè)置窗口尺寸
screen
=
pygame
.
display
.
set_mode
(
(
800
,
600
)
)
# 設(shè)置當(dāng)前窗口的標(biāo)題
pygame
.
display
.
set_caption
(
'大球吃小球'
)
running
=
True
# 開啟一個事件循環(huán)處理發(fā)生的事件
while
running
:
# 從消息隊(duì)列中獲取事件并對事件進(jìn)行處理
for
event in pygame
.
event
.
get
(
)
:
if
event
.
type
==
pygame
.
QUIT
:
running
=
False
if
__name__
==
'__main__'
:
main
(
)
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入門、進(jìn)階、項(xiàng)目等資料自取
在窗口中繪圖
可以通過pygame中draw模塊的函數(shù)在窗口上繪圖，可以繪制的圖形包括：線條、矩形、多邊形、圓、橢圓、圓弧等。需要說明的是，屏幕坐標(biāo)系是將屏幕左上角設(shè)置為坐標(biāo)原點(diǎn)(0, 0)，向右是x軸的正向，向下是y軸的正向，在表示位置或者設(shè)置尺寸的時候，我們默認(rèn)的單位都是像素。所謂像素就是屏幕上的一個點(diǎn)，你可以用瀏覽圖片的軟件試著將一張圖片放大若干倍，就可以看到這些點(diǎn)。pygame中表示顏色用的是色光三原色表示法，即通過一個元組或列表來指定顏色的RGB值，每個值都在0~255之間，因?yàn)槭敲糠N原色都用一個8位（bit）的值來表示，三種顏色相當(dāng)于一共由24位構(gòu)成，這也就是常說的“24位顏色表示法”。
import
pygame
def
main
(
)
:
# 初始化導(dǎo)入的pygame中的模塊
pygame
.
init
(
)
# 初始化用于顯示的窗口并設(shè)置窗口尺寸
screen
=
pygame
.
display
.
set_mode
(
(
800
,
600
)
)
# 設(shè)置當(dāng)前窗口的標(biāo)題
pygame
.
display
.
set_caption
(
'大球吃小球'
)
# 設(shè)置窗口的背景色
(
顏色是由紅綠藍(lán)三原色構(gòu)成的元組
)
screen
.
fill
(
(
242
,
242
,
242
)
)
# 繪制一個圓
(
參數(shù)分別是
:
屏幕
,
顏色
,
圓心位置
,
半徑
,
0
表示填充圓
)
pygame
.
draw
.
circle
(
screen
,
(
255
,
0
,
0
,
)
,
(
100
,
100
)
,
30
,
0
)
# 刷新當(dāng)前窗口
(
渲染窗口將繪制的圖像呈現(xiàn)出來
)
pygame
.
display
.
flip
(
)
running
=
True
# 開啟一個事件循環(huán)處理發(fā)生的事件
while
running
:
# 從消息隊(duì)列中獲取事件并對事件進(jìn)行處理
for
event in pygame
.
event
.
get
(
)
:
if
event
.
type
==
pygame
.
QUIT
:
running
=
False
if
__name__
==
'__main__'
:
main
(
)
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入門、進(jìn)階、項(xiàng)目等資料自取
加載圖像
如果需要直接加載圖像到窗口上，可以使用pygame中image模塊的函數(shù)來加載圖像，再通過之前獲得的窗口對象的blit方法渲染圖像，代碼如下所示。
import
pygame
def
main
(
)
:
# 初始化導(dǎo)入的pygame中的模塊
pygame
.
init
(
)
# 初始化用于顯示的窗口并設(shè)置窗口尺寸
screen
=
pygame
.
display
.
set_mode
(
(
800
,
600
)
)
# 設(shè)置當(dāng)前窗口的標(biāo)題
pygame
.
display
.
set_caption
(
'大球吃小球'
)
# 設(shè)置窗口的背景色
(
顏色是由紅綠藍(lán)三原色構(gòu)成的元組
)
screen
.
fill
(
(
255
,
255
,
255
)
)
# 通過指定的文件名加載圖像
ball_image
=
pygame
.
image
.
load
(
'./res/ball.png'
)
# 在窗口上渲染圖像
screen
.
blit
(
ball_image
,
(
50
,
50
)
)
# 刷新當(dāng)前窗口
(
渲染窗口將繪制的圖像呈現(xiàn)出來
)
pygame
.
display
.
flip
(
)
running
=
True
# 開啟一個事件循環(huán)處理發(fā)生的事件
while
running
:
# 從消息隊(duì)列中獲取事件并對事件進(jìn)行處理
for
event in pygame
.
event
.
get
(
)
:
if
event
.
type
==
pygame
.
QUIT
:
running
=
False
if
__name__
==
'__main__'
:
main
(
)
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實(shí)現(xiàn)動畫效果
說到動畫這個詞大家都不會陌生，事實(shí)上要實(shí)現(xiàn)動畫效果，本身的原理也非常簡單，就是將不連續(xù)的圖片連續(xù)的播放，只要每秒鐘達(dá)到了一定的幀數(shù)，那么就可以做出比較流暢的動畫效果。如果要讓上面代碼中的小球動起來，可以將小球的位置用變量來表示，并在循環(huán)中修改小球的位置再刷新整個窗口即可。
import
pygame
def
main
(
)
:
# 初始化導(dǎo)入的pygame中的模塊
pygame
.
init
(
)
# 初始化用于顯示的窗口并設(shè)置窗口尺寸
screen
=
pygame
.
display
.
set_mode
(
(
800
,
600
)
)
# 設(shè)置當(dāng)前窗口的標(biāo)題
pygame
.
display
.
set_caption
(
'大球吃小球'
)
# 定義變量來表示小球在屏幕上的位置
x
,
y
=
50
,
50
running
=
True
# 開啟一個事件循環(huán)處理發(fā)生的事件
while
running
:
# 從消息隊(duì)列中獲取事件并對事件進(jìn)行處理
for
event in pygame
.
event
.
get
(
)
:
if
event
.
type
==
pygame
.
QUIT
:
running
=
False
screen
.
fill
(
(
255
,
255
,
255
)
)
pygame
.
draw
.
circle
(
screen
,
(
255
,
0
,
0
,
)
,
(
x
,
y
)
,
30
,
0
)
pygame
.
display
.
flip
(
)
# 每隔
50
毫秒就改變小球的位置再刷新窗口
pygame
.
time
.
delay
(
50
)
x
,
y
=
x
+
5
,
y
+
5
if
__name__
==
'__main__'
:
main
(
)
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入門、進(jìn)階、項(xiàng)目等資料自取
碰撞檢測
通常一個游戲中會有很多對象出現(xiàn)，而這些對象之間的“碰撞”在所難免，比如炮彈擊中了飛機(jī)、箱子撞到了地面等。碰撞檢測在絕大多數(shù)的游戲中都是一個必須得處理的至關(guān)重要的問題，pygame的sprite（動畫精靈）模塊就提供了對碰撞檢測的支持，這里我們暫時不介紹sprite模塊提供的功能，因?yàn)橐獧z測兩個小球有沒有碰撞其實(shí)非常簡單，只需要檢查球心的距離有沒有小于兩個球的半徑之和。為了制造出更多的小球，我們可以通過對鼠標(biāo)事件的處理，在點(diǎn)擊鼠標(biāo)的位置創(chuàng)建顏色、大小和移動速度都隨機(jī)的小球，當(dāng)然要做到這一點(diǎn)，我們可以把之前學(xué)習(xí)到的面向?qū)ο蟮闹R應(yīng)用起來。
from
enum
import
Enum
,
unique
from math
import
sqrt
from random
import
randint
import
pygame
@unique
class
Color
(
Enum
)
:
""
"顏色"
""
RED
=
(
255
,
0
,
0
)
GREEN
=
(
0
,
255
,
0
)
BLUE
=
(
0
,
0
,
255
)
BLACK
=
(
0
,
0
,
0
)
WHITE
=
(
255
,
255
,
255
)
GRAY
=
(
242
,
242
,
242
)
@staticmethod
def
random_color
(
)
:
""
"獲得隨機(jī)顏色"
""
r
=
randint
(
0
,
255
)
g
=
randint
(
0
,
255
)
b
=
randint
(
0
,
255
)
return
(
r
,
g
,
b
)
class
Ball
(
object
)
:
""
"球"
""
def
__init__
(
self
,
x
,
y
,
radius
,
sx
,
sy
,
color
=
Color
.
RED
)
:
""
"初始化方法"
""
self
.
x
=
x
self
.
y
=
y
self
.
radius
=
radius
self
.
sx
=
sx
self
.
sy
=
sy
self
.
color
=
color
self
.
alive
=
True
def
move
(
self
,
screen
)
:
""
"移動"
""
self
.
x
+=
self
.
sx
self
.
y
+=
self
.
sy
if
self
.
x
-
self
.
radius
<=
0
or \
self
.
x
+
self
.
radius
>=
screen
.
get_width
(
)
:
self
.
sx
=
-
self
.
sx
if
self
.
y
-
self
.
radius
<=
0
or \
self
.
y
+
self
.
radius
>=
screen
.
get_height
(
)
:
self
.
sy
=
-
self
.
sy
def
eat
(
self
,
other
)
:
""
"吃其他球"
""
if
self
.
alive and other
.
alive and self
!=
other
:
dx
,
dy
=
self
.
x
-
other
.
x
,
self
.
y
-
other
.
y
distance
=
sqrt
(
dx
*
*
2
+
dy
*
*
2
)
if
distance
<
self
.
radius
+
other
.
radius \
and self
.
radius
>
other
.
radius
:
other
.
alive
=
False
self
.
radius
=
self
.
radius
+
int
(
other
.
radius
*
0.146
)
def
draw
(
self
,
screen
)
:
""
"在窗口上繪制球"
""
pygame
.
draw
.
circle
(
screen
,
self
.
color
,
(
self
.
x
,
self
.
y
)
,
self
.
radius
,
0
)
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入門、進(jìn)階、項(xiàng)目等資料自取
事件處理
可以在事件循環(huán)中對鼠標(biāo)事件進(jìn)行處理，通過事件對象的type屬性可以判定事件類型，再通過pos屬性就可以獲得鼠標(biāo)點(diǎn)擊的位置。如果要處理鍵盤事件也是在這個地方，做法與處理鼠標(biāo)事件類似。
def
main
(
)
:
# 定義用來裝所有球的容器
balls
=
[
]
# 初始化導(dǎo)入的pygame中的模塊
pygame
.
init
(
)
# 初始化用于顯示的窗口并設(shè)置窗口尺寸
screen
=
pygame
.
display
.
set_mode
(
(
800
,
600
)
)
# 設(shè)置當(dāng)前窗口的標(biāo)題
pygame
.
display
.
set_caption
(
'大球吃小球'
)
running
=
True
# 開啟一個事件循環(huán)處理發(fā)生的事件
while
running
:
# 從消息隊(duì)列中獲取事件并對事件進(jìn)行處理
for
event in pygame
.
event
.
get
(
)
:
if
event
.
type
==
pygame
.
QUIT
:
running
=
False
# 處理鼠標(biāo)事件的代碼
if
event
.
type
==
pygame
.
MOUSEBUTTONDOWN and event
.
button
==
1
:
# 獲得點(diǎn)擊鼠標(biāo)的位置
x
,
y
=
event
.
pos
radius
=
randint
(
10
,
100
)
sx
,
sy
=
randint
(
-
10
,
10
)
,
randint
(
-
10
,
10
)
color
=
Color
.
random_color
(
)
# 在點(diǎn)擊鼠標(biāo)的位置創(chuàng)建一個球
(
大小、速度和顏色隨機(jī)
)
ball
=
Ball
(
x
,
y
,
radius
,
sx
,
sy
,
color
)
# 將球添加到列表容器中
balls
.
append
(
ball
)
screen
.
fill
(
(
255
,
255
,
255
)
)
# 取出容器中的球 如果沒被吃掉就繪制 被吃掉了就移除
for
ball in balls
:
if
ball
.
alive
:
ball
.
draw
(
screen
)
else
:
balls
.
remove
(
ball
)
pygame
.
display
.
flip
(
)
# 每隔
50
毫秒就改變球的位置再刷新窗口
pygame
.
time
.
delay
(
50
)
for
ball in balls
:
ball
.
move
(
screen
)
# 檢查球有沒有吃到其他的球
for
other in balls
:
ball
.
eat
(
other
)
if
__name__
==
'__main__'
:
main
(
)
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入門、進(jìn)階、項(xiàng)目等資料自取
上面的兩段代碼合在一起，我們就完成了“大球吃小球”的游戲，準(zhǔn)確的說它算不上一個游戲，但是做一個小游戲的基本知識我們已經(jīng)通過這個例子告訴大家了，有了這些知識已經(jīng)可以開始你的小游戲開發(fā)之旅了。其實(shí)上面的代碼中還有很多值得改進(jìn)的地方，比如刷新窗口以及讓球移動起來的代碼并不應(yīng)該放在事件循環(huán)中，等學(xué)習(xí)了多線程的知識后，用一個后臺線程來處理這些事可能是更好的選擇。如果希望獲得更好的用戶體驗(yàn)，我們還可以在游戲中加入背景音樂以及在球與球發(fā)生碰撞時播放音效，利用pygame的mixer和music模塊，我們可以很容易的做到這一點(diǎn)，大家可以自行了解這方面的知識。事實(shí)上，想了解更多的關(guān)于pygame的知識，最好的教程是pygame的官方網(wǎng)站，如果英語沒毛病就可以趕緊去看看啦。 如果想開發(fā)3D游戲，pygame就顯得力不從心了，對3D游戲開發(fā)如果有興趣的讀者不妨看看Panda3D。
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