一、说明
pygame是一个Python库，用于编写2D游戏和多媒体应用程序。它提供了一整套工具，可以帮助开发者创建图像、声音、动画等内容，并与用户进行交互。pygame还可以用于创建交互式教育软件、演示文稿、音乐应用程序等。它基于SDL库（Simple DirectMedia Layer），能够在多个平台上运行，包括Windows、MacOS、Linux和Android等操作系统。
二、Pygame常用模块
| 模块名 | 功能 |
|---|---|
| pygame.cdrom | 访问光驱 |
| pygame.cursors | 加载光标 |
| pygame.display | 访问显示设备（对象） |
| pygame.draw | 绘制形状、线和点 |
| pygame.event | 管理事件 |
| pygame.font | 使用字体 |
| pygame.image | 加载和存储图片 |
| pygame.joystick | 使用游戏手柄或者 类似的东西 |
| pygame.key | 读取键盘按键 |
| pygame.mixer | 声音 |
| pygame.mouse | 鼠标 |
| pygame.movie | 播放视频 |
| pygame.music | 播放音频 |
| pygame.overlay | 访问高级视频叠加 |
| pygame | 就是我们在学的这个东西了…… |
| pygame.rect | 管理矩形区域 |
| pygame.sndarray | 操作声音数据 |
| pygame.sprite | 操作移动图像 |
| pygame.surface | 管理图像和屏幕 |
| pygame.surfarray | 管理点阵图像数据 |
| pygame.time | 管理时间和帧信息 |
| pygame.transform | 缩放和移动图像 |
| pygame.scrap | 本地剪贴板访问 |
三、第一个Pygame程序
Pygame 作为一个入门级的游戏开发库，其实并不难学，只要掌握 Python 编程的相关知识就能很轻松地掌握它。
Pygame 语法简单、明了，秉持了 Python 语言一贯的风格。同时，它作为一个游戏开发库来说，具有图形编程的基本特点，如果您对于图形编程从未了解过，即使您有 Python 编程基础，也会略感迷茫。因此，在接下来的学习中会详细介绍 Pygame 的常用模块，以及图形编程中的相关概念，帮助您快速掌握 Pygame 的使用。
下面是一个简单的 Pygame 程序，如下所示：
- #导入所需的模块
- import sys
- import pygame
- # 使用pygame之前必须初始化
- pygame.init()
- # 设置主屏窗口
- screen = pygame.display.set_mode((400,400))
- # 设置窗口的标题，即游戏名称
- pygame.display.set_caption('hello world')
- # 引入字体类型
- f = pygame.font.Font('C:/Windows/Fonts/simhei.ttf',50)
- # 生成文本信息，第一个参数文本内容；第二个参数，字体是否平滑；
- # 第三个参数，RGB模式的字体颜色；第四个参数，RGB模式字体背景颜色；
- text = f.render("C语言中文网",True,(255,0,0),(0,0,0))
- #获得显示对象的rect区域坐标
- textRect =text.get_rect()
- # 设置显示对象居中
- textRect.center = (200,200)
- # 将准备好的文本信息，绘制到主屏幕 Screen 上。
- screen.blit(text,textRect)
- # 固定代码段，实现点击"X"号退出界面的功能，几乎所有的pygame都会使用该段代码
- while True:
- # 循环获取事件，监听事件状态
- for event in pygame.event.get():
- # 判断用户是否点了"X"关闭按钮,并执行if代码段
- if event.type == pygame.QUIT:
- #卸载所有模块
- pygame.quit()
- #终止程序，确保退出程序
- sys.exit()
- pygame.display.flip() #更新屏幕内容
运行结果如下所示：
图1：第一个 Pygame 程序
如果您熟悉 Python 编程的基础知识，那么在注释的帮助下，应该能很容易地理解上述代码。假如不能也没有关系，因为接下来，我们会对上述代码进行细致的分析。常言道：“授人以鱼不如授人以渔”，分析代码的逻辑，有助于我们理解和编写 Pygame 程序，而至于代码中涉及的模块、方法等，会在后续内容做详细介绍。
3.1 初始化程序
在使用 Pygame 编写程序前，要做的第一个步骤是“初始化程序”，代码如下所示：
pygame.init()
这是整个程序中的第一句代码，它的作用是自动检测 Pygame 软件包是否正常可用，并检查电脑的硬件调用接口、基础功能是否存在问题，比如音频、光驱、声卡驱动等设备。同时，它会完成 Pygame 中所有模块的初始化操作，比如 display（显示模块）、font（字体模块）、mixer（声音控制模块）、cursors（光标控制模块）等。
由此可见，初始化程序的重要性，因此上述代码，在编写程序时候千万不能“漏掉”。
3.2 创建Surface对象
想要掌握 Pygame 的编程逻辑，首先就要理解 surface 对象的概念，它是 Pygame 中最重要的组成部分。
Surface 翻译为表面、表层、外观，在 Pygame 中，您可以把 surface 对象理解成一张“白纸”，通过这张纸可以做许多的事情，比如在纸上添加文字、填充颜色、添加图片以及绘制任意形状的图形等。既然是“纸”就有规格尺寸，Pygame 允许您创建任意大小的纸。
那么我们应该如何创建 Surface 对象呢？Pygame 提供了多种创建 Surface 对象的方法，这里先介绍以下几种方法。
上述示例，使用如下方式创建了一个 surface 对象：
- #也叫screen对象，本质上是一个Surface，大小400*400
- screen = pygame.display.set_mode((400,400))
screen 的本质上就是一个 Surface 对象，它是游戏的主窗口，也就是整个游戏中尺寸最大的“纸”，任何其他的 Surface 对象都需要附着在这张最大的“纸”上，比如创建一个包含文本的 Surface 对象，通过以下方法将它绘制在主屏幕上：
- #创建一个包含文字的Surface对象
- text = f.render("C语言中文网",True,(255,0,0),(0,0,0))
- #通过blit方法将其绘制在主屏幕上，这里的textRect表示位置坐标
- screen.blit(text,textRect)
如果想创建一个包含图像的 surface 对象可以使用如下方法：
- surface_image =pygame.image.load("图片路径")
3.3 事件监听
游戏，在我们日常生活中经常接触到，无论是手游、还是电脑端游戏，已经成了信息社会中，不可或缺的一部分。
游戏大致来讲是由动画和人机交互的体验两部分构成，其中动画则是由一系列连续静止的图片，经过一定频率的刷新构成的，这个频率被称为 FPS，如果频率值越大则画面越流畅；如果频率值越小则画面会出现卡顿的感，在游戏过程中一般人能接受的最低 FPS 约为 30Hz，如果想要画面流畅则 FPS 要大于 60 Hz。
FPS 越高，细节越好，体验也越好，但是文件容量也越高
动画保证了玩家的视觉体验，而人机交互则是操作上的体验。通过移动和点击鼠标、按下键盘上的技能键，或是滑动手机屏幕等操作来实现人机交互，这些与游戏程序交互的操作被称为事件（Event）。
如果您接触过 JavaScript，那么您对于“事件”这一名词，一定不会陌生。
Pygame 作为一个游戏开发库，同样具有设置和监听事件的功能。它提供了一个 enevt 事件模块，这个模块中包含了所有常用到游戏事件。下面是退出游戏的代码示例（其他事件类型，后续会做介绍）：
- # 循环获取事件，监听事件状态，使用get()获取事件
- for event in pygame.event.get():
- # 判断事件类型，用户是否点了"X"关闭按钮
- # pygame.QUIT 指点击右上角窗口的"X"号
- if event.type == pygame.QUIT:
- #点击后，卸载所有pygame模块
- pygame.quit()
3.4 游戏循环
当打我们游戏时可能会触发游戏中的各种事件，比如鼠标事件、键盘按键事件、摄像拍照事件等等，因此游戏程序需要一直循环监听玩家的操作，只有当用户点击了游戏“关闭”按钮时，监听才会结束。如果想要达到“循环监听”目的，此时就需要设置一个游戏循环（Game Loop）也称为游戏的主循环，这样才能保证人机交互的体验感。代码示例如下：
- #游戏主循环(游戏循环)
- while True:
- # 循环获取事件，监听事件
- for event in pygame.event.get():
- # 判断用户是否点了关闭按钮
- if event.type == pygame.QUIT:
- # 当用户关闭游戏窗口时执行以下操作
- # 这里必须调用quit()方法，退出游戏
- pygame.quit()
- #终止系统
- sys.exit()
- #更新并绘制屏幕内容
- pygame.display.flip()
游戏主循环是每个 Pygame 游戏程序中必不可少的一部分，它主要承担着以下三个重要任务：
- 处理游戏事件
- 更新游戏状态
- 把更新后的游戏状态绘制到屏幕上
图2：主循环示意图
游戏画面和游戏操作状态会因为动画效果和玩家的操作而改变，因此需要以循环的方式实时地更新主屏幕（screen）的显示内容。把下列代码放入游戏主循环中即可实现实时更新和绘制屏幕内容，如下所示：
- #刷新界面显示
- pygame.display.flip()
除了上述方法外，Pygame 还提供了另一个方法。如下所示：
- pygame.display.update()
这两个方法的主要区别是：后者可以根据选定的区域来更新部分内容，而前者则是更新整个待显示的内容。如果后者没有提供区域位置参数时，其作用和 display.flip() 相同。
通过上述学习，我们对 Pygame 程序有了基本的认识。下面对 Pygame 模块中的方法、属性做更加细致的讲解。
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四、Pygame Display显示模块详解
Pygame 使用pygame.display显示模块中的方法创建游戏的主窗口：
screen = pygame.display.set_mode(size=(),flags=0)
上述函数有两个参数常用参数：
- size：元组参数，用来设置主窗口的大小
- flags：功能标志位，表示创建的主窗口样式，比如创建全屏窗口、无边框窗口等，flags 参数值见下表。
| 标志位 | 功能 |
|---|---|
| pygame.FULLSCREEN | 创建一个全屏窗口。 |
| pygame.HWSURFACE | 创建一个硬件加速窗口，必须和 FULLSCREEN 同时使用。 |
| pygame.OPENGL | 创建一个 OPENGL 渲染窗口。 |
| pygame.RESIZABLE | 创建一个可以改变大小的窗口。 |
| pygame.DOUBLEBUF | 创建一个双缓冲区窗口，建议在 HWSURFACE 或者 OPENGL 时使用。 |
| pygame.NOFRAME | 创建一个没有边框的窗口。 |
体验过电脑游戏的朋友们都知道，当运行程序后会在电脑桌面上出现一个游戏的主窗口，这个主窗口的本质是一个 surface 对象，把理解为画布、画板、白纸在合适不过了，它相当于一个载体，用于承载一切游戏所用到的元素。假如您需要将一段文本方放置到主窗口中，那么您需要先创建一个包含文本的 surface 对象，之后再将它附加到主窗口上。简单的理解，就是将一张图 A 粘贴到另一张图 B 上。
主窗口（screen）相当于游戏程序中尺寸最大的 Surface 对象，在这个最大的“画布”中，我们还可以添加其他“小”的 Surface 对象，这些对象以矩形的形式存在于主窗口中，它们共同组成了一个游戏程序。通过下列方法可以将一个 Surface 对象粘贴至主窗口上：
scrren.blit(source, dest, area=None, special_flags = 0)
下面对上述参数做简单的介绍：
- source：表示要粘贴的 Surface 对象。
- dest：主窗口中的一个标识的坐标位置，可以接受一个 (x,y) 元组，或者 (x,y,width,height) 元组，也可以是一个 Rect 对象；
- area：接受一个 Rect 对象，默认为 None，如果提供该参数则相当于抠图操作，即在屏幕的指定区域显示想要的内容；
- special_flags：可选参数，它是 Pygame.1.8 版本新增的功能，用于指定对应位置颜色的混合方式，参数值有 BLEND_RGBA_ADD、BLEND_SUB 等。如果不提供该参数的情况下，默认使用 source 的颜色覆盖 screen 的颜色。
除了创建游戏的主窗口之外，display 模块还提供了许多的和“显示”相关的方法，比如设置游戏窗口的名称，如下表所示
- import sys
- import pygame
- #使用pygame之前必须初始化
- pygame.init()
- #设置主屏窗口
- screen = pygame.display.set_mode((400,400))
- #填充主窗口的背景颜色，参数值RGB（颜色元组）
- screen.fill((156,156,156))
- #设置窗口标题
- pygame.display.set_caption('c语言中文网')
- # 如果没有下列主循环代码，运行结果会一闪而过
- while True:
- # 循环获取事件，监听事件
- for event in pygame.event.get():
- # 判断用户是否点了关闭按钮
- if event.type == pygame.QUIT:
- #卸载所有模块
- pygame.quit()
- #终止程序
- sys.exit()
- #更新屏幕内容
- pygame.display.flip()
程序的运行结果如下所示：
图1：Pygame程序运行结果
pygame.display 模块还提供了一些和“显示”相关的其他方法，如下表所示：
| 方法名称 | 说明 |
|---|---|
| pygame.display.get_surface() | 获取当前显示的 Surface 对象。 |
| pygame.display.flip() | 更新整个待显示的 Surface 对象到屏幕上。 |
| pygame.display.update() | 更新部分软件界面显示。 |
| pygame.display.Info() | 产生一个 VideoInfo 对象，包含了显示界面的相关信息。 |
| pygame.display.set_icon() | 设置左上角的游戏图标，图标尺寸大小为 32*32。 |
| pygame.display.iconify() | 将显示的主窗口即 Surface 对象最小化，或者隐藏。 |
| pygame.display.get_active() | 当前显示界面显示在屏幕上时返回 True，如果窗口被隐藏和最小化则返回 False。 |
（未完待续）
