第八章 进阶学习

在本章中，我们将深入探讨一些高级的游戏开发技巧。这些技术可以使你的游戏更具吸引力和互动性，从动画效果到复杂的碰撞检测，再到多人网络功能。掌握这些技巧将帮助你提升游戏的质量，并为玩家带来更丰富的体验。

8.1 动画效果

目标: 创建和控制动画，以使游戏中的对象更加生动和有趣。

8.1.1 动画原理

动画通常通过逐帧显示图像序列来实现。每一帧代表动画的一个步骤，按顺序显示这些帧就可以创建动画效果。以下代码将实现一个会动的蜡烛动画。
图片素材（大家将以下素材分别命名为1-5.png,并且保存在zz目录）：

8.1.2 实现动画效果

1. 准备动画帧：将动画的每一帧图像保存在列表中。

   # 加载动画帧
   walk_frames = [pygame.image.load(f"walk_{i}.png") for i in range(1, 5)]
   

2. 控制动画播放：在主循环中更新动画帧的索引。

   current_frame = 0
   frame_rate = 0.1  # 控制动画速度
   last_update = pygame.time.get_ticks()
   
   while True:
       now = pygame.time.get_ticks()
       if now - last_update > frame_rate * 1000:
           current_frame = (current_frame + 1) % len(walk_frames)
           last_update = now
       screen.blit(walk_frames[current_frame], (x, y))
   

完整代码：

import pygame
import sys

pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode((800, 600))
pygame.display.set_caption("简单的平台游戏")

# 加载动画帧
walk_frames = [pygame.image.load(f"zz/{i}.png") for i in range(1, 5)]

# 设置显示图片的大小
image_width, image_height = 512, 300  # 你可以根据需要调整宽度和高度

current_frame = 0
frame_rate = 0.1  # 控制动画速度
last_update = pygame.time.get_ticks()

x, y = 0, 0  # 设置动画显示的位置

while True:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            pygame.quit()
            sys.exit()

    now = pygame.time.get_ticks()
    if now - last_update > frame_rate * 1000:
        current_frame = (current_frame + 1) % len(walk_frames)
        last_update = now

    # 清空屏幕
    screen.fill((0, 0, 0))
    
    # 调整图片大小
    frame_image = pygame.transform.scale(walk_frames[current_frame], (image_width, image_height))
    
    # 绘制调整大小后的图片
    screen.blit(frame_image, (x, y))
    
    # 更新屏幕
    pygame.display.flip()
    
    # 添加延迟以限制帧率
    pygame.time.delay(10)

以下是运行效果：

8.2 碰撞检测优化

目标: 使用更复杂的碰撞检测算法来提高检测精度，特别是在处理像素级别的碰撞时。

8.2.1 基本碰撞检测

在简单的矩形碰撞检测中，我们使用 pygame.Rect 对象检查矩形的重叠情况。
游戏素材（图1命名为mla.png,图2命名为wg.png并将他们都存入zz目录）：

8.2.2 像素级碰撞检测

1. 加载图像并创建掩码：

   from pygame.mask import from_surface
   
   image1 = pygame.image.load("image1.png")
   image2 = pygame.image.load("image2.png")
   mask1 = from_surface(image1)
   mask2 = from_surface(image2)
   

2. 检测像素级碰撞：

   if mask1.overlap(mask2, (x2 - x1, y2 - y1)) is not None:
       print("Collision detected!")
   

完整代码：

import pygame
import sys

# 初始化 pygame
pygame.init()

# 设置屏幕
screen = pygame.display.set_mode((800, 600))

pygame.display.set_caption("简单的平台游戏")

# 加载并缩放图片
def load_and_scale_image(filename, size):
    image = pygame.image.load(filename).convert_alpha()
    return pygame.transform.scale(image, size)

# 设置图像大小
image_size = (100, 100)  # 图片宽高

# 加载并缩放图片
image1 = load_and_scale_image("zz/mla.png", image_size)
image2 = load_and_scale_image("zz/wg.png", image_size)

# 创建掩码
mask1 = pygame.mask.from_surface(image1)
mask2 = pygame.mask.from_surface(image2)

# 设置图像的位置
x1, y1 = 100, 100  # image1 的位置
x2, y2 = 300, 300  # image2 的位置

# 游戏状态
game_over = False

# 字体设置
font = pygame.font.Font(None, 74)  # 可以根据需要调整字体大小

def display_game_over_message():
    """显示游戏结束消息"""
    text = font.render('Game Over', True, (255, 0, 0))  # 红色文本
    screen.blit(text, (screen.get_width() // 2 - text.get_width() // 2, screen.get_height() // 2 - text.get_height() // 2))

while True:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            pygame.quit()
            sys.exit()

    # 获取按键状态
    keys = pygame.key.get_pressed()
    
    # 控制图片1的移动
    if keys[pygame.K_LEFT]:
        x1 -= 5
    if keys[pygame.K_RIGHT]:
        x1 += 5
    if keys[pygame.K_UP]:
        y1 -= 5
    if keys[pygame.K_DOWN]:
        y1 += 5

    # 更新掩码
    mask1 = pygame.mask.from_surface(image1)

    # 检查碰撞
    if mask1.overlap(mask2, (x2 - x1, y2 - y1)) is not None:
        game_over = True

    # 清空屏幕
    screen.fill('white')

    if game_over:
        display_game_over_message()
    else:
        # 绘制图像
        screen.blit(image1, (x1, y1))
        screen.blit(image2, (x2, y2))
    # 更新屏幕
    pygame.display.flip()
    
    # 添加延迟以限制帧率
    pygame.time.delay(10)

实现效果（当马里奥与乌龟碰撞在一起将显示游戏结束）：

8.3 网络功能

目标: 实现简单的多人游戏网络功能，允许玩家在网络上互相对战。

8.3.1 基本网络通信

使用 Python 的 socket 模块来建立客户端和服务器之间的连接。

1. 创建服务器：

   import socket
   
   server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
   server.bind(("localhost", 5555))
   server.listen(1)
   connection, address = server.accept()
   

2. 创建客户端：

   import socket
   
   client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
   client.connect(("localhost", 5555))
   

3. 发送和接收数据：

   # 服务器端接收数据
   data = connection.recv(1024)
   connection.sendall(b"Data received")
   
   # 客户端发送数据
   client.sendall(b"Hello, server")
   response = client.recv(1024)
   

小结

本章介绍了高级的游戏开发技巧，包括动画效果、碰撞检测优化和网络功能。通过学习这些技术，你可以为游戏添加更多的动态效果和互动功能，使游戏体验更加丰富和有趣。继续探索这些高级功能，将帮助你在游戏开发中达到新的高度。