上周四,我给你讲解了图片的遮挡问题。这一节我要和你讲精灵的变形、放大和缩小。如果之前没有做过游戏开发,你肯定会问,什么是精灵?

什么是精灵?

我先来解释一下什么是精灵。精灵当然不是我们传统意义上的什么树林里的精灵。精灵是一个游戏开发中的名词,英文叫Sprite。

它多用于游戏中的人物和可移动物品,也可以用于显示鼠标指针和输入的文字。如果屏幕上的可移动物体的尺寸比一个精灵图要大,可由若干个精灵图缩放或者拼接而成。

宏观的概念讲,精灵就是一幅图片。比如我们之前中讲过的那些飞机图、背景图,这些都可以认为是精灵或者是从精灵中派生出来的。它就是一系列可以变化的图片。这些图片可以变形、放大、缩小,或者是一系列的动画帧等等。

编程的角度讲,精灵是一种管理器。在一个精灵的管理器中,可能会有一系列的方法去操作精灵,比如添有加、删除操作,比如有图像的变形、放大、缩小操作,还有系列帧的显示操作等。

既然,精灵就是图片,那在“打飞机”中,飞机会随着画面的变化、操作的不同,而有变形、放大以及缩小的状态。我现在就来讲这些操作的实现,需要用到哪些函数,以及这背后都有什么技巧。

设置变形、放大和缩小需要用到哪些函数?

Pygame中的底层,使用的是SDL开发库,这个我们在之前的内容中已经讲过,因此,这些变形、放大缩小等操作,都有对应的SDL库。

我们要用到的还是之前的飞机图片,为了让你更明确的看清楚,我删除了背景,只呈现飞机的内容。

翻转函数flip

我们首先要用到的是函数flip。顾名思义,这个函数就是让你对图片进行翻转,你可以翻转成水平的或者垂直的。所以它拥有两个参数,一个是传入x,一个是传入y,并且都需要传入布尔值。如果传入x值为真,那就进行水平镜像翻转,如果y值为真,那就进行垂直镜像翻转,两个都为真,两方都进行翻转。这个函数会返回一个surface。

pln_t = pygame.transform.flip(pln, 1, 1)
screen.blit(pln_t, (40, 350))

我们看到的结果是这样:

原本飞机的头是朝上的,现在进行了水平和垂直的翻转。

缩放函数scale

我们再来看一下缩放的函数scale。scale的参数是这样:

scale(Surface, (width, height), DestSurface =None)

其中第一个参数是绘制对象,第二个参数是缩放大小,第三个参数一般不太使用,指的是目标对象。

pln_t = pygame.transform.scale(pln, (220,220))
screen.blit(pln_t, (20, 150))

我们在代码中,将pln这个对象放大到220×220(飞机原本大小为195×62),然后看一下效果。

你看,飞机变大了。我们再尝试修改一下代码。

pln_t = pygame.transform.scale(pln, (20,20))  

飞机就变小了。所以,scale函数的作用是,只要你传入参数的width和height值大于原本精灵的长宽值,就变大,否则就变小。

类似,我们还有一个函数scale2x,你只需要填入绘制对象即可,函数会帮你进行两倍扩大,不需要你计算原本的长宽值并且乘以2。

旋转函数rotate

我们再来看一下rotate旋转函数。它提供一个参数angle,也就是你需要旋转的角度,正负值都可以。

我们来看一下代码。

pln_t = pygame.transform.rotate(pln, 20)

我们看到的效果就像这样。

这样飞机就朝左侧旋转了20度。 相似的,也有整合的函数rotozoom。它该函数提供了旋转和扩大的功能。

如果代码这么写:

pln_t = pygame.transform.rotozoom(pln, 20, 2)

我们能看到的效果就是这样:

剪切函数chop

接下来的是函数chop,这个函数提供了图像剪切的功能。我们需要传入一个绘制对象以及一个rect矩形,这样就可以将输入的矩形的内容剪切出来。

pln_t = pygame.transform.chop(pln, [20,150,25,155])
    screen.blit(pln_t, (20, 150))

我们看一下代码的内容,我们在blit的时候,将pln_t放置在(20,150)的位置上,所以我们在chop的时候,将剪裁[20,150,25,155]这样一个矩形进行裁切。

然后我们来看一下效果。



这么多函数,是不是容易记不住?我来给这一部分做个总结:

对于精灵的所有放大、缩小或者变换的函数,都在pygame.transform模块里。它提供了一系列2D精灵的变换操作,包括旋转角度、缩小放大、镜像、描边、切割等功能,让你很方便地能够在游戏中随心所欲地对处理2D精灵。

Pygame中的Sprite

我们再来看一下Pygame本身,Pygame本身就提供有Sprite模块,Sprite模块提供了Sprite类,事实上,Pygame的精灵类最方便的功能就是将某些序列帧的图片,做成动画,并且保存在Sprite的组(group)里面。在Pygame里面,Sprite是一个轻量级的模块,我们需要做的是要将这个模块继承下来,并且重载某些方法。

类explode

我们现在有一副图片,效果是打击到某个点,开始爆开图案。

这幅图片一共三帧,是一个标准的精灵动画。那么我们需要做的,就是先将这幅图片导入到精灵类当中。我们做一个类explode:

class explode(pygame.sprite.Sprite):    

这个类继承自Sprite类,然后我们定义一个初始化函数,并且首先调用上层基类的初始化。

  def __init__(self, target, frame, single_w, single_h, pos=(0,0)):
        pygame.sprite.Sprite.__init__(self)

在这个类当中,我们看到了函数的定义内容,第一个参数self,我就不过多解释了;target是我们需要载入的目标图片;frame是我们需要告诉这个类,我们这个动画有几帧;single_w, single_h 代表了我们每一帧动画的长宽。在这里,我们的每一格动画是262×262。pos是我们告诉屏幕,将这个动画放置在屏幕的什么位置。

接下来,这是我编写的初始化代码:

def __init__(self, target, frame, single_w, single_h, pos=(0,0)):

        pygame.sprite.Sprite.__init__(self)

        self.image = pygame.image.load(target).convert_alpha()

        self.main_image = self.image

        self.frame = frame

        self.rect = self.image.get_rect()

        self.count = 0

        self.single_w, self.single_h = single_w, single_h

        self.rect.topleft = pos  

大部分代码你应该都能理解,但是有几个点,我要特殊说明一下。

第一个是main_image。这个是保存主image图片。我们在后续的切换帧的时候,需要在main_image中切割后面几帧,并且呈现在屏幕上,这样就会在视觉效果中呈现动画效果。count是每一帧的当前计数。在这里我们一共拥有三帧,这三帧我们记录在self.frame里,是总的帧数。

重载函数update

接下来,我们来看一下update代码。

 def update(self):

        if self.count < self.frame-1:

            self.count += 1

        else:

            self.count = 0

        self.image = self.main_image.subsurface([self.count*self.single_w, 0, self.single_w,self.single_h])

Update是一个重载函数。事实上,在update函数里,需要判断帧数、当前循环的计数等等。但是,为了能让你能更直观容易地感受代码做了什么内容,所以我直接使用self.count来做帧数的计数。

进入函数后,我们使用self.count来和self.frame的总帧数进行对比。如果帧数不足以切换,那就加1,否则就置为0。判断结束后,我们就将image变成下一帧的内容。

其中,subsurface的意思是传入一个rect值,并且将这个值的surface对象复制给image对象,并且呈现出来。

这时候,我们需要将这些内容放入到group中。

exp = explode('explode.png', 3, 262,262, (100,100))
group = pygame.sprite.Group()
group.add(exp)

首先,exp就是我们定义的explode类的对象,我们分别传入的内容是图片、帧数、单个帧的宽度、单个帧的高度,并且将这个精灵显示在屏幕的位置。

随后,我们定义一个叫作group的对象,并且将exp对象填入group中。随后,我们在大循环内,写一串代码。

group.update()
    group.draw(screen)

这个update,调用的就是exp.update函数。draw就是在screen中绘制我们填入group中的内容。由于动画在文章中无法显示,所以我就不将图片放入到文章中来了。

在精灵类中,我们除了动画的呈现,还有碰撞效果的制作。这属于更为复杂的层面,后续的内容,我将会用简单的方式来呈现碰撞的实现。

当然,Sprite类还有更为高阶的用法,除了碰撞,还有Layer(层)的概念。group的添加精灵,事实上是没有次序概念的,所以哪个精灵在前,哪个在后是不清楚的,到了这个时候,你可以使用OrderUpdates、LayerUpdates这些类,其中LayerUpdates拥有众多方法可以调用,这样就会有分层的概念。

小结

这一节,你需要记住这几个重点。

现在留一个小问题给你。

结合精灵的变形、放大和缩小,再结合Pygame精灵类的内容,要在update重载函数里绘制动画帧效果,并且不停地放大、缩小,该怎么实现呢?

欢迎留言说出你的看法。我在下一节的挑战中等你!

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