用 Python 建構你的第一個遊戲

Python 遊戲開發的魔力：探索互動娛樂新世界

Python 以其簡潔易學和多功能性，在遊戲開發領域日益受到歡迎。無論新手或老手，都能利用 Python 和豐富的函式庫生態系統創造出引人入勝的遊戲。本文將深入 Python 遊戲開發，探索其背後的工具、技術和核心概念，為你的遊戲開發之旅奠定堅實基礎。

選擇 Python 的理由：優勢與可能性

Python 的易用性和 Pygame 等函式庫的支援，使其成為遊戲開發的理想選擇。Pygame 簡化了遊戲開發流程，讓開發者專注於遊戲邏輯和創意設計，而無需處理底層的複雜性。

  graph LR
    A[易用性] --> B(快速原型開發)
    A --> C(跨平台相容性)
    D[豐富的函式庫] --> E(簡化開發流程)
    D --> F(擴充套件遊戲功能)

此圖表展示了 Python 在遊戲開發中的優勢：易用性使其能快速構建原型，並具備跨平台相容性；豐富的函式庫簡化了開發流程，並提供擴充套件遊戲功能的可能性。

Pygame：你的遊戲開發利器

Pygame 是一個專為遊戲開發設計的 Python 函式庫，提供一系列工具和功能，簡化了遊戲開發的過程。從圖形渲染、音效處理到輸入控制，Pygame 讓開發者能夠輕鬆建立各種 2D 遊戲。

import pygame

# 初始化 Pygame
pygame.init()

# 設定視窗大小
screen_width = 800
screen_height = 600
screen = pygame.display.set_mode((screen_width, screen_height))

# 遊戲主迴圈
running = True
while running:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            running = False

    # 更新遊戲狀態
    # ... (你的遊戲邏輯)

    # 繪製遊戲畫面
    # ... (你的繪圖程式碼)

    # 更新顯示
    pygame.display.flip()

# 離開 Pygame
pygame.quit()

這段程式碼展示了 Pygame 的基本使用方法，包括初始化、設定視窗大小、處理事件和遊戲主迴圈。它提供了一個遊戲開發的基礎框架。

建構你的第一個遊戲：奇幻之旅從零開始

現在，讓我們開始建構你的第一個 Python 遊戲。從設定遊戲視窗到加入玩家角色和基本遊戲機制，你將逐步體驗遊戲開發的完整流程。

建構 Python 遊戲開發環境：基礎篇

建構 Python 遊戲開發環境的第一步是安裝 Python 和 Pygame。以下將逐步説明安裝流程：

安裝 Python

下載 Python: 前往 Python 官方網站 (python.org) 下載最新版本的 Python 安裝程式。請根據您的作業系統 (Windows、macOS 或 Linux) 選擇合適的版本。
安裝 Python: 執行 Python 安裝程式，並按照螢幕上的指示進行安裝。安裝過程中，請務必勾選將 Python 加入系統路徑的選項。
驗證安裝: 開啟終端機或命令提示字元，輸入 python --version 確認 Python 是否已正確安裝。如果顯示版本號，則表示安裝成功。

  graph LR
A[下載 Python 安裝程式] --> B{執行安裝程式};
B --> C[勾選加入系統路徑];
C --> D{驗證安裝 Python};

此流程圖展示了安裝 Python 的三個主要步驟：下載安裝程式、執行安裝並勾選加入系統路徑、以及驗證安裝是否成功。

安裝 Pygame

安裝 Python 後，接著安裝 Pygame。

使用 pip 安裝 Pygame: 開啟終端機或命令提示字元，執行以下指令：
```
pip install pygame
```
驗證 Pygame 安裝: 建立一個簡單的測試程式來驗證 Pygame 是否安裝成功。建立一個新的 Python 檔案 (例如 test.py)，並加入以下程式碼：
```
import pygame
print(pygame.ver)
```
執行測試程式: 儲存檔案後，使用 Python 直譯器執行 (python test.py)。如果 Pygame 安裝正確，將會顯示 Pygame 的版本號。

這段程式碼首先匯入 Pygame 函式庫，然後印出 Pygame 的版本資訊。這是驗證 Pygame 是否成功安裝的快速方法。

這個部分涵蓋了設定 Python 遊戲開發環境的基礎。後續文章將探討遊戲開發的其他導向，例如遊戲迴圈、圖形處理、使用者輸入和音效整合。

邁向遊戲開發之路

從安裝 Python 和 Pygame 開始，你已經踏上了遊戲開發的旅程。後續的文章將逐步引導你探索更多遊戲開發的技巧和知識，讓你能夠創造出屬於自己的精彩遊戲世界。

import pygame

# 初始化 Pygame
pygame.init()

# 設定顯示視窗
screen = pygame.display.set_mode((800, 600))

# 載入影像
player_image = pygame.image.load("player.png").convert_alpha()

# 精靈類別
class Player(pygame.sprite.Sprite):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.image = player_image
        self.rect = self.image.get_rect()
        self.rect.center = (400, 300)

    def update(self):
        # 更新精靈位置等
        pass

# 建立精靈
player = Player()

# 精靈群組
all_sprites = pygame.sprite.Group()
all_sprites.add(player)


# 遊戲迴圈
running = True
while running:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            running = False

    # 更新精靈
    all_sprites.update()

    # 繪製所有精靈
    screen.fill((255, 255, 255))  # 填充背景
    all_sprites.draw(screen)

    # 更新顯示
    pygame.display.flip()

# 離開 Pygame
pygame.quit()

這段程式碼示範瞭如何使用 pygame.sprite.Sprite 類別建立精靈，以及如何使用 pygame.sprite.Group 管理精靈。Sprite 類別提供了一個方便的框架來管理遊戲物件，包括影像、位置、碰撞偵測等。Group 類別則可以批次更新和繪製精靈，簡化程式碼。

  graph LR
    A[Pygame 初始化] --> B{建立視窗};
    B --> C[載入資源];
    C --> D{遊戲迴圈};
    D --> E[事件處理];
    D --> F[更新遊戲狀態];
    D --> G[繪製畫面];
    G --> D;

這個流程圖清晰地展現了 Pygame 遊戲開發的核心流程，從初始化到遊戲迴圈，涵蓋了事件處理、遊戲狀態更新和畫面繪製等關鍵步驟。

Pygame 提供了豐富的工具和功能，讓開發者能夠輕鬆地建立互動性強的遊戲。透過本文的介紹，希望能幫助您更好地理解 Pygame 的事件處理、使用者輸入和顯示技術，並將其應用到您的遊戲開發專案中。

持續探索 Pygame 的其他功能，例如碰撞偵測、音效播放、文字渲染等，將能讓您的遊戲更加豐富多彩。記住，實踐是最好的學習方式，不斷地嘗試和創造，您將會在 Pygame 的世界中發現無限可能。

身為遊戲開發的熱衷者，我發現 Pygame 是一款容易上手與功能強大的 Python 遊戲開發函式庫。它簡化了遊戲開發的複雜環節，讓開發者能專注於遊戲邏輯和創意。本文將分享我使用 Pygame 建構遊戲的經驗，從遊戲視窗的建立到核心機制的實作，帶你逐步開發你的第一個 Pygame 遊戲。

Pygame 遊戲視窗的建立

遊戲視窗是遊戲的基礎，所有遊戲元素都在其中呈現。在 Pygame 中，建立遊戲視窗非常簡單。以下是一個基本範例：

import pygame

# 初始化 Pygame
pygame.init()

# 設定螢幕尺寸
screen_width = 800
screen_height = 600
screen = pygame.display.set_mode((screen_width, screen_height))

# 設定視窗標題
pygame.display.set_caption("我的 Pygame 遊戲視窗")

# 遊戲迴圈
running = True
while running:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            running = False

    # 遊戲邏輯

    # 繪圖程式碼
    screen.fill((0, 0, 0))  # 將螢幕填滿黑色

    # 更新顯示
    pygame.display.flip()

# 離開 Pygame
pygame.quit()

這段程式碼首先初始化 Pygame，然後設定螢幕的寬度和高度，並建立遊戲視窗。pygame.display.set_caption() 設定視窗的標題。接下來是遊戲迴圈，它不斷監聽事件，例如玩家關閉視窗。在迴圈內，我們使用 screen.fill() 將螢幕填滿黑色，最後使用 pygame.display.flip() 更新顯示。

  graph LR
    A[初始化 Pygame] --> B{設定螢幕尺寸};
    B --> C[建立遊戲視窗];
    C --> D{遊戲迴圈};
    D --> E{事件處理};
    D --> F[繪圖];
    D --> G[更新顯示];

上圖展示了 Pygame 遊戲視窗建立的流程。

遊戲迴圈與 FPS 控制

遊戲迴圈是遊戲的心臟，它負責更新遊戲狀態、處理玩家輸入和渲染畫面。FPS（每秒影格數）控制遊戲的流暢度。以下是如何在 Pygame 中實作遊戲迴圈和 FPS 控制：

import pygame

# ... (視窗建立程式碼)

# 遊戲變數
clock = pygame.time.Clock()
is_running = True

# 主遊戲迴圈
while is_running:
    # ... (事件處理程式碼)

    # 遊戲邏輯
    # 更新遊戲狀態

    # 繪圖程式碼
    screen.fill((0, 0, 0))  # 填滿黑色

    # 更新顯示
    pygame.display.flip()

    # 控制 FPS
    clock.tick(60)  # 將影格率鎖定為 60 FPS

# ... (離開 Pygame 程式碼)

我們使用 pygame.time.Clock() 建立一個時鐘物件，用於控制 FPS。在遊戲迴圈的末尾，clock.tick(60) 將影格率限制為每秒 60 幀，確保遊戲的流暢度。

玩家角色、移動和動畫

玩家角色是遊戲的核心互動元素。以下是如何建立玩家角色、實作移動功能，以及加入動畫效果：

import pygame

# ... (遊戲迴圈程式碼)

class Player(pygame.sprite.Sprite):
    def __init__(self, x, y):
        super().__init__()
        self.images = [pygame.Surface((50, 50)) for _ in range(2)]  # 兩張圖片做動畫
        self.images[0].fill((255, 0, 0)) # 紅色
        self.images[1].fill((0, 255, 0)) # 綠色
        self.current_image = 0
        self.image = self.images[self.current_image]
        self.rect = self.image.get_rect()
        self.rect.center = (x, y)  # 初始位置
        self.speed = 5
        self.animation_speed = 10 #每秒切換10次

    def update(self):
        keys = pygame.key.get_pressed()
        if keys[pygame.K_LEFT]:
            self.rect.x -= self.speed
        if keys[pygame.K_RIGHT]:
            self.rect.x += self.speed
        if keys[pygame.K_UP]:
            self.rect.y -= self.speed
        if keys[pygame.K_DOWN]:
            self.rect.y += self.speed

        #邊界檢查
        if self.rect.left < 0: self.rect.left = 0
        if self.rect.right > screen_width: self.rect.right = screen_width
        if self.rect.top < 0: self.rect.top = 0
        if self.rect.bottom > screen_height: self.rect.bottom = screen_height

        #動畫更新
        self.animation_speed -= clock.get_time()/1000
        if self.animation_speed <= 0:
            self.current_image = (self.current_image + 1) % len(self.images)
            self.image = self.images[self.current_image]
            self.animation_speed = 10

player = Player(screen_width // 2, screen_height // 2)
all_sprites = pygame.sprite.Group()
all_sprites.add(player)


# 在遊戲迴圈內

# 更新玩家狀態
player.update()

# 繪圖程式碼
screen.fill((0, 0, 0))  # 填滿黑色

all_sprites.draw(screen) #繪製所有角色


# ... (更新顯示程式碼)

我們定義了一個 Player 類別，繼承自 pygame.sprite.Sprite。玩家角色以紅色和綠色方塊交替顯示，實作簡單的動畫效果。在遊戲迴圈中，我們使用 pygame.key.get_pressed() 偵測按鍵輸入，並根據方向鍵更新玩家位置，同時加入了邊界檢查，防止玩家角色超出螢幕範圍。

這篇文章介紹了 Pygame 的基本用法，包括遊戲視窗的建立、遊戲迴圈、FPS 控制、玩家角色的建立和移動，以及簡單的動畫效果。希望這些內容能幫助你更好地理解 Pygame，並開始你的遊戲開發之旅。

玄貓

技術愛好者，專注於分享程式開發、雲端技術與 AI 應用的心得體會。