pygame屏幕与事件

pygame屏幕绘制机制

指的是控制游戏的屏幕变化的机制。

pygame绘制机制简介

使用pygame.display来控制游戏的屏幕，在pygame游戏中只有一个屏幕，只有关闭一个屏幕才能使用另一个屏幕。
屏幕使用的是笛卡尔坐标系。左上角为（0，0 ）。
通常而言，屏幕控制都有以下的若干需求：

1. 游戏全屏
2. 游戏屏幕大小可调节
3. 游戏屏幕无边框
4. 更改游戏标题栏内容
5. 更改游戏图标

pygame提供了三组屏幕控制的函数：

1. 屏幕模式和尺寸的控制
   pygame.display.set_mode() 设置屏幕的相关模式
   pygame.display.info() 生成屏幕的信息
2. 窗口标题和图标
   pygame.display.set_caption() 设置标题信息
   pygame.display.set_icon() 设置图标信息
   pygame.display.get_caption() 获得图标
3. 窗口感知和刷新
   pygame.display.get_active()
   pygame.display.flip()
   pygame.display.update()

pygame甚至还支持openGL和硬件加速，但一般来说不会用到。

pygame游戏屏幕尺寸和模式设置

1. pygame.display.set_mode( r=(0, 0), flags = 0)
   r 是屏幕游戏的分辨率，采用（width，height）的方式输入
   flags用来控制显示类型，可以通过 “|” 组合使用，常用标记如下：

对于pygame.RESIZABLE可能出现窗口扩大而游戏图像仍局限在原本大小的情况；
对于pygame.NOFRAMW可能出现没有退出键，无法退出的情况；
对于pyagme.FULLSCREEN可能出现屏幕分辨率不协调的情况。

2. pygame.display.Info()
   这个函数用来产生一个VideoInfo对象，这个对象用来存储当前的屏幕参数信息。
   如果在set_mode()之前调用，则显示当前系统的参数。
   其中有两个重要的参数：
   .current_w：游戏窗体的宽
   .current_h：游戏窗体的高

3. 如果窗口大小改变：
   会产生一个pygame.VIDEORESIZE，通过event.size元组返回了新的窗口的大小。
   可以用event.size[0], event.size[1]分别获得改变后的窗口大小

pygame的窗口标题和图标设置

1. pygame.set_caption(title, icontitle=NONE)
   title设置窗口标题
   icontitle设置窗口图标标题，有些系统不支持这一设置所以一般不设置。

2. pygame.get_caption()
   返回一个元组类型，其中第一个元素为title第二个元素为icontitle。
   该函数可以增加游戏情节，通过交互是的游戏的标题发生变化。

3. pygame.set_icon(surface)
   surface对象即之前获取小球图像的图标的对象。
   可以设置图标。
   注意需要在屏幕创建前设置好。

pygame窗口感知和刷新功能

1. pygame.display.get_active()
   当窗口在系统中未被图标化（最小化到状态栏）则返回True，反之则返回False。
   通过感应游戏是否被最小化来改变游戏的逻辑。

2. pygame.display.flip()
   会将整个窗口重新绘制

3. pygame.display.update()
   只重绘窗口中有变化的部分。

pygame事件处理机制

在游戏中，事件的处理是很重要的，它能响应用户的输入。
能够操作键盘以及鼠标等各种外设。

pygame事件处理机制

游戏响应外部的输入（如鼠标、键盘等等），以及在游戏运行中，一些情节的触发也可以通过事件系统进行实现。游戏本身也可以产生一些事件来实现游戏剧情的推进。
逻辑上，pygame有一个叫事件队列的结构，可以缓存pygame接受的所有事件，之后逐一取出事件来操作。
本质上数据是一种数据结构，pygame.even.EventType只有属性，没有方法。
用户也可以定义新的事件类型。
pygame主要包含六大类事件：鼠标、键盘、游戏手柄、系统、窗口以及用户定义事件。
pygame还有事件处理机制来对事件队列进行规范处理。

pygame键盘事件类型与使用

pygame支持两种键盘事件，分别是键盘按下事件pygame.event.KEYDOWN和键盘释放事件pygame.event.KEYUP（只在按下的情况下会触发）。

1. 当键盘按下时事件会返回三个属性：
   event..key 键盘值
   event.unicode 键盘值对应的unicode但是可能会随系统而变化。
   event.mod 按键修饰符组合值
2. 而键盘释放事件不返回unicode属性。
3. 按键的常量名称
   基本上就是pygame.K_a...也即下划线后跟按键名称。
   注意字母是小写的，大写字母的输入需要通过按键修饰符来实现。
4. 按键的修饰符
   修饰符：按键事件发生时，除了按键以外，其他修饰符按键的状态。
   event.mod是一个按键修饰符的或运算组合值。
   例如：KMOD_LSHIFT, KMOD_LCTRL, KMOD_LALT...
   event.mod = KMOD_LSHIFT | KMOD_LALT

鼠标事件以及类型的基本使用

1. pygame.event.MOUSEMOTION
   该事件表示鼠标移动，只要鼠标在移动就会产生这个事件。
   总共有三个返回值
   event.pos 返回（X，Y）即鼠标此时的位置，相对于源点即左上角
   event.rel 返回（X，Y）即鼠标相对于上一个事件运动的距离
   event.buttons 返回（a, b, c）即鼠标此时三个键的状态。如果鼠标处于按下状态对应位置值为1，否则为0
2. pygame.event.MOUSEBUTTONUP
   该事件表示鼠标的键释放的事件。
   共有两个返回值
   event.pos
   event.button 返回表示鼠标释放键的编号，左键为1，右键为3。
3. pygame.event.MOUSEBUTTONDOWN
   event.pos
   event.button

壁球小游戏鼠标型

通过鼠标左键拜访壁球；
按下鼠标左键时，壁球随鼠标移动，释放鼠标时，壁球自己移动。

import sys, pygame
pygame.init()
size = width, height = (600, 400)
speed = [1, 1]
black = 0, 0, 0
fps = 300
still = False
icon = pygame.image.load("滑稽球1.jpg")
pygame.display.set_icon(icon)
screen = pygame.display.set_mode(size)
pygame.display.set_caption("壁球小游戏鼠标版")
ball = pygame.image.load("滑稽球1.jpg")
ballrect = ball.get_rect()
fclock = pygame.time.Clock()

while True:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            sys.exit()
        elif event.type == pygame.KEYDOWN:
            if event.key == pygame.K_LEFT:
                speed[0] = speed[0] if speed[0] == 0 else (abs(speed[0]) - 1) * int(speed[0] / abs(speed[0]))
            elif event.key == pygame.K_RIGHT:
                speed[0] = speed[0] + 1 if speed[0] > 0 else speed[0] - 1
            elif event.key == pygame.K_UP:
                speed[1] = speed[1] + 1 if speed[1] > 0 else speed[1] - 1
            elif event.key == pygame.K_DOWN:
                speed[1] = speed[1] if speed[1] == 0 else (abs(speed[1]) - 1) * int(speed[1] / abs(speed[1]))
            elif event.key == pygame.K_ESCAPE:
                sys.exit()
        elif event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
            if event.button == 1:
                still = True
        elif event.type == pygame.MOUSEBUTTONUP:
            if event.button == 1:
                still = False
                ballrect = ballrect.move(event.pos[0] - ballrect.left, event.pos[1] - ballrect.top)
        elif event.type == pygame.MOUSEMOTION:
            if event.buttons[0] == 1:
                ballrect = ballrect.move(event.pos[0] - ballrect.left, event.pos[1] - ballrect.top)

    if ballrect.left < 0 or ballrect.right > width:
        speed[0] = -speed[0]
        if ballrect.right > width and ballrect.right + speed[0] > ballrect.right:
        # 因为对于鼠标的控制而言，我们是设置的鼠标位置为矩形框的左上角，所以只考虑右下方突破边界的情况
            speed[0] = -speed[0]
    elif ballrect.top < 0 or ballrect.bottom > height:
        speed[1] = -speed[1]
        if ballrect.bottom > height and ballrect.bottom + speed[1] > ballrect.bottom:
            speed[1] = -speed[1]
    if pygame.display.get_active():
        if not still:
            ballrect = ballrect.move(speed[0], speed[1])
    screen.fill(black)
    screen.blit(ball, ballrect)
    pygame.display.update()
    fclock.tick(fps)

但是可以注意到：小球移动到下边缘和右边缘（鼠标对应的时ballrect对象的左上角），则小球无法成功反弹，因为当小球处在边缘时会频繁取反，导致小球无法逃离边缘。当引入鼠标处理时，鼠标具有灵活性，要有对应的处理机制。

pygame事件处理函数

1. 处理事件函数
   （1） pygame.event.get()
   用于从事件队列中获取一系列事件并删除，其中，同时也可以添加类型参数，用于获取某一类或者某些类的函数：pygame.event.get(type/typelist)
   （2）pygame.event.poll()
   用于从事件队列中获取一个事件，获取完即删除。
   若事件队列为空，则返回：event.NOEVENT事件。
   （3）pygame.event.clear()
   类似于get()函数，只是区别于get函数它并不对事件进行处理，只是对时间进行删除。
   同时可以增加参数，用于删除某一类或某些类的事件：
   pygame.event.clear(type)
   pygame.event.clear(typelist)
   队列只能储存128个事件，一旦超过了队列存储的容量，新的事件只会被丢弃掉，所以一定要进行处理或者清除，同时做好事件队列的管理也非常重要
2. 事件队列操作函数
   （1）pygame.event.set_blocked(type or typelist)
   用于设置哪个或哪些事件类型不允许进入事件队列。
   （2）pygame.event.set_allowed(type or typelist)
   用于设置哪个或哪些事件类型允许进入事件队列
   （3）pygame.event.get_blocked(type)
   用于判断某个事件类型是否被事件队列禁止，是返回True，否则False
3. 生成事件函数
   可以用于生成事件并将产生的事件放到事件队列中。
   （1）pygame.event.post(Event)
   产生一个事件，并将其放入事件队列之中；
   一般用于产生用户自定义类型的事件（event.USEREVENT）
   也可用于放置系统事件，如鼠标/键盘相关事件，给定参数
   （2）pygame.event.Event(type, dict)
   创建一个给定类型的事件；
   事件的属性用字典类型的键值对模式来表示；
   如果创建的是已有类型的事件，需要保证属性一致。

import sys, pygame
pygame.init()
size = width, height = (600, 400)
screen = pygame.display.set_mode(size)
fps = 1
num = 1
fclock = pygame.time.Clock()

while True:
    uevent = pygame.event.Event(pygame.KEYDOWN, {"unicode": "123", "key":pygame.K_SPACE, "mod":pygame.KMOD_ALT})
    pygame.event.post(uevent)
    num = num + 1
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            sys.exit()
        elif event.type == pygame.KEYDOWN:
            if event.unicode == "":
                print("[KEYDOWN {}]".format(num), "#", event.key, event.mod)
            else:
                print("[KEYDOWN {}]".format(num), event.unicode, event.key, event.mod)

    pygame.display.update()
    fclock.tick(fps)

以上内容来自北京理工大学嵩天老师及其团队的《Python游戏开发入门》课程第三周的内容。
非常感谢嵩天老师及其团队给我们带来这样优质的课程。