使用pygame制作年轻人的第一款游戏

成品游戏已部署至GitHub

fufu-eat-rice

前言：什么是Pygame？
环境准备：安装Pygame
第一步：创建第一个游戏窗口
第二步：游戏的核心——主循环（Game Loop）
第三步：创建玩家（Sprite）并让它动起来
第四步：添加敌人并实现碰撞检测
第五步：锦上添花——图像、音效与计分
完整代码与未来展望

1. 前言：什么是Pygame？

Pygame是一组专为编写视频游戏而设计的Python模块。它包含了图形、声音、输入处理等游戏开发所需的功能，非常适合初学者入门2D游戏开发。它简单、跨平台，能让你的游戏创意快速变为现实。

我们将通过制作一个简单的“躲避下落物”游戏，来贯穿学习Pygame的整个流程。

2. 环境准备：安装Pygame

在开始之前，请确保你的电脑已经安装了Python。

打开你的终端（在Windows上是CMD或PowerShell，macOS/Linux上是Terminal），然后运行以下命令来安装Pygame：

Bash

pip install pygame

安装完成后，创建一个项目文件夹，并在其中新建一个Python文件，例如 main.py。我们所有的代码都将写在这个文件中。

3. 第一步：创建第一个游戏窗口

万事开头难，但Pygame的开头非常简单。我们先来创建一个空白的游戏窗口。

Python

# main.py

# 1. 导入并初始化
import pygame
pygame.init()  # 初始化所有pygame模块，必须有！

# 2. 设置窗口尺寸等常量
SCREEN_WIDTH = 800
SCREEN_HEIGHT = 600
SCREEN_TITLE = "我的第一个Pygame游戏"

# 3. 创建游戏窗口
screen = pygame.display.set_mode((SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT))
pygame.display.set_caption(SCREEN_TITLE)

# 4. 保持窗口运行的循环
running = True
while running:
    # 检查事件
    for event in pygame.event.get():
        # 如果是退出事件，则退出
        if event.type == pygame.QUIT:
            running = False

# 5. 退出Pygame
pygame.quit()

代码解析：

pygame.init(): 这是每个Pygame程序的必需品，它会初始化所有导入的Pygame模块。
pygame.display.set_mode((width, height)): 创建一个指定尺寸的窗口。这个函数返回一个Surface对象，它代表了窗口的整个区域，我们之后所有的绘制操作都在这个screen对象上进行。
pygame.display.set_caption("标题"): 设置窗口顶部的标题。
while running: 这是一个游戏主循环，游戏中的所有逻辑都在这个循环里不断地重复执行。
pygame.event.get(): 获取当前时刻发生的所有用户事件（如鼠标点击、键盘按下、关闭窗口等）的列表。
event.type == pygame.QUIT: 判断事件是否是点击窗口关闭按钮。如果是，我们就将running设为False，以便退出循环。
pygame.quit(): init()的反操作，卸载所有Pygame模块，清理资源。

现在运行main.py，你应该能看到一个黑色的、标题为“我的第一个Pygame游戏”的窗口了！

4. 第二步：游戏的核心——主循环（Game Loop）

游戏之所以能动起来，是因为它在以极快的速度（通常是每秒60次）重复地“处理输入 -> 更新状态 -> 绘制画面”。这个过程就在我们的主循环中完成。

让我们完善一下主循环的结构，并加入时间控制。

Python

# ... (接上面的代码) ...

# 创建时钟对象
clock = pygame.time.Clock()
FPS = 60  # 游戏的帧率

# 游戏主循环
running = True
while running:
    # 1. 控制游戏帧率
    # clock.tick(FPS)会根据上次调用的时间，插入适当的延迟，确保循环每秒运行次数不超过FPS
    dt = clock.tick(FPS) / 1000.0 # dt是时间增量（秒），用于物理计算

    # 2. 处理事件
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            running = False

    # 3. 更新游戏状态 (目前为空)
    # ...

    # 4. 绘制画面
    screen.fill((0, 0, 0))  # 用黑色填充屏幕 (RGB)

    # 5. 更新显示
    pygame.display.flip()   # 将内存中的画面一次性绘制到屏幕上

pygame.quit()

新增代码解析：

pygame.time.Clock(): 创建一个时钟对象，用来帮助我们控制游戏的帧率。
clock.tick(FPS): 这是游戏循环中非常重要的一行。它会限制循环的最大速度，让游戏在所有电脑上都以相近的速度运行。
screen.fill((R, G, B)): 用指定的颜色填充整个screen Surface。颜色使用RGB元组表示，(0, 0, 0)是黑色。
pygame.display.flip(): 将你在screen上绘制的所有东西更新到实际的显示器上。如果你有很多东西要画，flip()会一次性全部展示出来，避免画面闪烁。

5. 第三步：创建玩家（Sprite）并让它动起来

游戏不能没有角色。在Pygame中，游戏里的所有物体（玩家、敌人、子弹等）通常都用精灵（Sprite）来表示。使用pygame.sprite.Sprite类来管理它们会非常方便。

5.1 创建玩家类

Python

# 在 import pygame 下方添加
import random

class Player(pygame.sprite.Sprite):
    def __init__(self):
        super().__init__()  # 调用父类的初始化方法
        # 创建一个50x50的Surface作为玩家的图像
        self.image = pygame.Surface((50, 50))
        self.image.fill((0, 255, 0))  # 填充为绿色
        # 获取图像的矩形区域 (rect)，用于定位
        self.rect = self.image.get_rect()
        # 设置初始位置
        self.rect.centerx = SCREEN_WIDTH // 2
        self.rect.bottom = SCREEN_HEIGHT - 10
        self.speed_x = 0  # 初始水平速度

    def update(self):
        # 保持默认速度为0
        self.speed_x = 0

        # 获取当前所有按键的状态
        keys = pygame.key.get_pressed()
        if keys[pygame.K_LEFT] or keys[pygame.K_a]:
            self.speed_x = -5
        if keys[pygame.K_RIGHT] or keys[pygame.K_d]:
            self.speed_x = 5

        # 更新位置
        self.rect.x += self.speed_x

        # 防止玩家移出屏幕
        if self.rect.right > SCREEN_WIDTH:
            self.rect.right = SCREEN_WIDTH
        if self.rect.left < 0:
            self.rect.left = 0

代码解析：

class Player(pygame.sprite.Sprite): 我们的玩家类继承自Pygame内置的Sprite类。
self.image: 精灵的外观，它必须是一个Surface对象。这里我们先用一个绿色的方块代替。
self.rect: 精灵的位置和大小，它是一个pygame.Rect对象。所有移动和碰撞检测都基于rect。
update(): 这个方法定义了精灵每一帧的行为。我们在这里处理移动逻辑。
pygame.key.get_pressed(): 返回一个包含所有按键状态的列表。如果某个键被按下，对应的值就是True。这非常适合处理持续的移动。

5.2 在主循环中使用玩家

Python

# ...

# 创建精灵组和玩家实例
all_sprites = pygame.sprite.Group() # 创建一个精灵组
player = Player()                   # 创建玩家对象
all_sprites.add(player)             # 将玩家添加到精灵组中

# 游戏主循环
running = True
while running:
    # ... (控制帧率和处理事件部分不变) ...

    # 3. 更新游戏状态
    all_sprites.update()  # 调用组里所有sprite的update()方法

    # 4. 绘制画面
    screen.fill((0, 0, 0))
    all_sprites.draw(screen)  # 将组里的所有sprite绘制到screen上

    # 5. 更新显示
    pygame.display.flip()

# ...

新增代码解析:

pygame.sprite.Group(): 精灵组是一个容器，可以方便地对多个精灵进行统一管理。
all_sprites.add(player): 将player实例添加到组中。
all_sprites.update(): 这行代码会自动调用组内每一个精灵的update()方法。我们的player.update()就会在这里被执行。
all_sprites.draw(screen): 这行代码会把组内每一个精灵的image绘制到它们各自rect所在的位置上。

现在运行游戏，你将看到一个绿色的方块在窗口底部，并且可以用左右方向键或A/D键来控制它移动了！

6. 第四步：添加敌人并实现碰撞检测

有玩家就得有挑战。我们来创建一些从天而降的敌人方块。

6.1 创建敌人（Mob）类

这个过程和创建Player类非常相似。

Python

# 在 Player 类下方添加
class Mob(pygame.sprite.Sprite):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.image = pygame.Surface((30, 40))
        self.image.fill((255, 0, 0)) # 红色
        self.rect = self.image.get_rect()
        # 随机出现在屏幕顶部
        self.rect.x = random.randrange(SCREEN_WIDTH - self.rect.width)
        self.rect.y = random.randrange(-100, -40)
        self.speed_y = random.randrange(1, 8) # 随机下落速度

    def update(self):
        self.rect.y += self.speed_y
        # 如果移出屏幕底部，就销毁它
        if self.rect.top > SCREEN_HEIGHT + 10:
            self.kill() # kill()会从它所在的所有组中移除自己

6.2 生成敌人并检测碰撞

我们需要一个新的精灵组来存放敌人，并在游戏循环中不断生成它们。

Python

# ...

# 创建精灵组
all_sprites = pygame.sprite.Group()
mobs = pygame.sprite.Group() # 新建一个专门放敌人的组
player = Player()
all_sprites.add(player)

# 在游戏开始前，先生成8个敌人
for i in range(8):
    m = Mob()
    all_sprites.add(m)
    mobs.add(m)

# 游戏主循环
running = True
while running:
    # ... (控制帧率和处理事件部分不变) ...

    # 3. 更新游戏状态
    all_sprites.update()

    # 碰撞检测
    # pygame.sprite.spritecollide(sprite, group, dokill)
    # 检测 player 是否和 mobs 组中的任何一个sprite发生碰撞
    # 第三个参数 True 表示碰撞后，mobs组中的sprite会被自动删除(kill)
    hits = pygame.sprite.spritecollide(player, mobs, True)
    if hits:
        # 如果发生碰撞，游戏结束
        running = False

    # 每当一个敌人消失，就重新生成一个，保持敌人数量
    while len(mobs) < 8:
        m = Mob()
        all_sprites.add(m)
        mobs.add(m)

    # ... (绘制和更新显示部分不变) ...

新增代码解析：

mobs = pygame.sprite.Group(): 创建一个专门用于存放敌人的组。这有助于我们只检测玩家与敌人之间的碰撞，而不是所有精灵之间的碰撞。
pygame.sprite.spritecollide(player, mobs, True): 这是Pygame强大的碰撞检测函数。它会检查第一个参数（单个精灵）是否与第二个参数（精灵组）中的任何成员的rect重叠。
- 它返回一个列表，包含所有与player碰撞的mobs。
- dokill参数（这里是True）意味着被撞到的mob会自动从它所在的所有组中被移除。
if hits:: 如果返回的列表不是空的，说明发生了碰撞。

现在，游戏的核心玩法已经成型了！红色的方块会从天而降，碰到它们游戏就会结束。

7. 第五步：锦上添花——图像、音效与计分

纯色方块太单调了，让我们用真实的图片、声音和文字来丰富游戏体验。

7.1 加载图像

首先，你需要准备一些图片资源（例如 player.png, mob.png）和声音文件（bgm.mp3, explosion.wav），并将它们放在项目文件夹中。

修改Player和Mob类，将self.image的创建方式从填充颜色改为加载图片。

Python

# 假设你有一个名为 player.png 的图片
# 在 Player 的 __init__ 方法中修改：
# self.image = pygame.Surface((50, 50))
# self.image.fill((0, 255, 0))
player_img = pygame.image.load("player.png").convert() # 加载图像
self.image = pygame.transform.scale(player_img, (50, 40)) # 缩放图像
self.image.set_colorkey((0, 0, 0)) # 将黑色设置为透明

# 在 Mob 的 __init__ 方法中修改：
# self.image = pygame.Surface((30, 40))
# self.image.fill((255, 0, 0))
mob_img = pygame.image.load("mob.png").convert()
self.image = pygame.transform.scale(mob_img, (30, 40))
self.image.set_colorkey((0, 0, 0))

代码解析：

pygame.image.load("path/to/image.png"): 加载图片文件，返回一个Surface。
.convert(): 转换图像的像素格式，可以极大地提升后续绘制的性能。
pygame.transform.scale(image, (width, height)): 调整图像尺寸。
set_colorkey((R, G, B)): 设置透明色。如果你的图片背景不是透明的，可以用这个方法指定一种颜色让它变透明（比如PNG图片的黑色背景）。

7.2 添加音效和背景音乐

Python

# ... 在初始化部分 ...
# 初始化音频模块
pygame.mixer.init()

# 加载音效和音乐
explosion_sound = pygame.mixer.Sound("explosion.wav")
pygame.mixer.music.load("bgm.mp3")
pygame.mixer.music.set_volume(0.4) # 设置背景音乐音量

# ... 在主循环之前 ...
pygame.mixer.music.play(loops=-1) # 循环播放背景音乐

# ... 在碰撞检测部分 ...
if hits:
    explosion_sound.play() # 播放爆炸音效
    running = False

代码解析：

pygame.mixer.init(): 初始化音频模块。
pygame.mixer.Sound("file.wav"): 加载短的音效文件（推荐使用.wav格式）。
pygame.mixer.music.load("file.mp3"): 加载长的背景音乐（推荐使用.mp3或.ogg）。
sound.play(): 播放音效。
pygame.mixer.music.play(loops=-1): 播放背景音乐，loops=-1表示无限循环。

7.3 显示分数

Python

# ... 在初始化部分 ...
pygame.font.init() # 初始化字体模块
score = 0

# 定义一个函数来绘制文本
font_name = pygame.font.match_font('arial') # 找一个系统默认字体
def draw_text(surf, text, size, x, y):
    font = pygame.font.Font(font_name, size)
    text_surface = font.render(text, True, (255, 255, 255)) # True表示开启抗锯齿
    text_rect = text_surface.get_rect()
    text_rect.midtop = (x, y)
    surf.blit(text_surface, text_rect)

# ... 在主循环的更新状态部分 ...
# 分数随时间增加
score += 1

# ... 在主循环的绘制画面部分 ...
# ... 在 all_sprites.draw(screen) 之后 ...
draw_text(screen, str(score), 18, SCREEN_WIDTH / 2, 10)

代码解析：

pygame.font.Font(font_name, size): 创建一个指定字体和大小的字体对象。
font.render(text, antialias, color): 根据文本内容、是否抗锯齿和颜色，生成一个包含文字的新的Surface。
screen.blit(text_surface, position): 将这个文字Surface绘制到屏幕的指定位置。

8. 完整代码与未来展望

将以上所有部分组合起来，你就得到了一个功能齐全的Pygame小游戏！

# -*- coding: utf-8 -*-

import pygame
import random

# --- 常量定义 ---
SCREEN_WIDTH = 800
SCREEN_HEIGHT = 600
FPS = 60

# 颜色
WHITE = (255, 255, 255)
BLACK = (0, 0, 0)
RED = (255, 0, 0)
GREEN = (0, 255, 0)
BLUE = (0, 0, 255)

# --- 玩家精灵 ---
class Player(pygame.sprite.Sprite):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        # 加载玩家图片，并进行缩放
        # 注意：你需要一个名为 'player.png' 的图片文件
        try:
            player_img = pygame.image.load("player.png").convert()
            self.image = pygame.transform.scale(player_img, (50, 40))
            # 设置透明色键，通常是图片的背景色（这里假设是黑色）
            self.image.set_colorkey(BLACK)
        except pygame.error:
            # 如果图片加载失败，则创建一个绿色的方块作为替代
            print("警告：'player.png' 加载失败，使用默认方块代替。")
            self.image = pygame.Surface((50, 50))
            self.image.fill(GREEN)

        self.rect = self.image.get_rect()
        self.rect.centerx = SCREEN_WIDTH // 2
        self.rect.bottom = SCREEN_HEIGHT - 10
        self.speed_x = 0

    def update(self):
        self.speed_x = 0
        keys = pygame.key.get_pressed()
        if keys[pygame.K_LEFT] or keys[pygame.K_a]:
            self.speed_x = -8
        if keys[pygame.K_RIGHT] or keys[pygame.K_d]:
            self.speed_x = 8

        self.rect.x += self.speed_x

        # 边界检查，防止玩家移出屏幕
        if self.rect.right > SCREEN_WIDTH:
            self.rect.right = SCREEN_WIDTH
        if self.rect.left < 0:
            self.rect.left = 0

# --- 敌人精灵 ---
class Mob(pygame.sprite.Sprite):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        # 加载敌人图片，并进行缩放
        # 注意：你需要一个名为 'mob.png' 的图片文件
        try:
            mob_img = pygame.image.load("mob.png").convert()
            self.image = pygame.transform.scale(mob_img, (30, 40))
            self.image.set_colorkey(BLACK)
        except pygame.error:
            print("警告：'mob.png' 加载失败，使用默认方块代替。")
            self.image = pygame.Surface((30, 40))
            self.image.fill(RED)

        self.rect = self.image.get_rect()
        self.rect.x = random.randrange(SCREEN_WIDTH - self.rect.width)
        self.rect.y = random.randrange(-100, -40)
        self.speed_y = random.randrange(1, 8)

    def update(self):
        self.rect.y += self.speed_y
        # 如果敌人移出屏幕底部，则销毁
        if self.rect.top > SCREEN_HEIGHT + 10:
            self.kill()

# --- 辅助函数：用于在屏幕上绘制文本 ---
def draw_text(surf, text, size, x, y):
    font = pygame.font.Font(font_name, size)
    text_surface = font.render(text, True, WHITE) # True 表示开启抗锯齿
    text_rect = text_surface.get_rect()
    text_rect.midtop = (x, y)
    surf.blit(text_surface, text_rect)

# --- 游戏初始化 ---
pygame.init()
pygame.mixer.init() # 初始化音频
pygame.font.init() # 初始化字体

screen = pygame.display.set_mode((SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT))
pygame.display.set_caption("躲避下落物！")
clock = pygame.time.Clock()
font_name = pygame.font.match_font('arial') # 寻找系统中的'arial'字体

# --- 加载游戏资源 ---
try:
    explosion_sound = pygame.mixer.Sound("explosion.wav")
except pygame.error:
    explosion_sound = None
    print("警告：'explosion.wav' 加载失败，将无碰撞音效。")

try:
    pygame.mixer.music.load("bgm.mp3")
    pygame.mixer.music.set_volume(0.4)
except pygame.error:
    print("警告：'bgm.mp3' 加载失败，将无背景音乐。")

# --- 创建精灵和精灵组 ---
all_sprites = pygame.sprite.Group()
mobs = pygame.sprite.Group()
player = Player()
all_sprites.add(player)

# 生成初始的敌人
for i in range(8):
    m = Mob()
    all_sprites.add(m)
    mobs.add(m)

score = 0
if 'pygame.mixer' in pygame.sys.modules and pygame.mixer.get_init():
    pygame.mixer.music.play(loops=-1) # 循环播放背景音乐

# --- 游戏主循环 ---
running = True
while running:
    # 1. 控制帧率
    clock.tick(FPS)

    # 2. 处理事件
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            running = False

    # 3. 更新游戏状态
    all_sprites.update()

    # 碰撞检测
    hits = pygame.sprite.spritecollide(player, mobs, True) # 碰撞后删除mob
    if hits:
        if explosion_sound:
            explosion_sound.play()
        # 在这里你可以添加延迟或显示“游戏结束”画面，而不是立即退出
        running = False

    # 每当敌人数量少于8时，生成新的敌人
    while len(mobs) < 8:
        m = Mob()
        all_sprites.add(m)
        mobs.add(m)

    # 分数更新（简单地随时间增加）
    score += 1

    # 4. 绘制画面
    screen.fill(BLACK) # 黑色背景
    all_sprites.draw(screen)
    draw_text(screen, "Score: " + str(score), 18, SCREEN_WIDTH / 2, 10)

    # 5. 更新显示
    pygame.display.flip()

# --- 游戏结束 ---
pygame.quit()