标签： 树莓派

之前“IoT前哨站”上发了一些用Python写文本游戏的文章。不管对于Python开发者来说还是对于游戏爱好者来说，都非常适合打基础。

这次我们迈入图形时代，来看看国外开发者“Rik Cross”制作的一款迷你跑步游戏。

他用了不到一百行代码，就写出了值得一玩的2D动作游戏，怎么做到的？

在此之前，先向大家介绍一个游戏框架：pgzero。

该框架全名Pygame Zero，是一个基于Pygame的游戏编程框架。它可以更容易地编辑游戏，无需模板、不用编写事件循环，也无需学习复杂的Pygame API，而且支持树莓派。

安装：
pip install pgzero

需求：
通过键盘的左右键操作，让运动员向前奔跑，每过25米有路标提醒，最后看谁在百米跑步中耗时最少。

代码下载地址：
https://github.com/IoToutpost/Python_game/tree/master/Sprint

素材(地址同上)：
Images文件夹中有21张图，包括运动员的动作分解、跑道等。

其中的关键代码，是一个叫做Sprinter()的类。

class Sprinter(Actor):
     def init(self, **kwargs):
         super().init(image='idle', pos=(200,220), **kwargs)
         self.startTime = time()
         self.finishTime = time()
         self.runFrames = ['run' + str(i) for i in range(1,16)]
         self.timeOnCurrentFrame = 0
         self.speed = 0
         self.lastPressed = None
         self.keyPressed = False
         self.distance = 0
# 将运动员推进到下一帧
def nextFrame(self):
    # 如果当前空闲，则启动正在运行的动画。 
    if self.image == 'idle':
        self.image = self.runFrames[0]
    else:
        # 在列表中找到下一个图像，然后返回到第一个图像 
        # 当列表已经到末尾的时候
        nextImageIndex = (self.runFrames.index(self.image) + 1) % len(self.runFrames)
        self.image = self.runFrames[nextImageIndex]

# 检查左右方向键是否正确
# 被交替按下
def isNextKeyPressed(self):
    if keyboard.left and self.lastPressed is not 'left' and not keyboard.right:
        self.lastPressed = 'left'
        return True
    if keyboard.right and self.lastPressed is not 'right' and not keyboard.left:
        self.lastPressed = 'right'
        return True
    return False

def update(self):
    # 更新运动员的速度
    # 交替按键加速
    if self.isNextKeyPressed() and self.distance < 100:
        self.speed = min(self.speed + ACCELERATION, 0.15)
    # 如果没有按键，减速
    else:
        self.speed = max(0, self.speed-DECELERATION)
    # 根据运动员的速度更新距离 
    self.distance += self.speed
    # 根据运动员的速度对其进行动画 
    self.timeOnCurrentFrame += 1
    if self.speed > 0 and self.timeOnCurrentFrame > 10 - (self.speed * 75):
        self.timeOnCurrentFrame = 0
        self.nextFrame()
    # 如果不移动，则设置为空闲
    if self.speed <= 0:
        self.image = 'idle'

里面有一些变量用来跟踪运动员的速度和距离，以及全局的常量（ACCELERATION和DECELERATION的值）。这样可以确定玩家的速度变化。这些数字很小，因为它们代表了玩家加速和减速时，每一帧对应的米数。

玩家通过交替按左右键来增加运动员的速度。这个输入由Sprinter类中的isNextKeyPressed()方法处理，如果按下正确的键，该方法将返回True。

lastPressed变量用于确保左右键被交替按压。如果未按下任何键，玩家会减速，并且该减速程度应小于加速度，以免让玩家突然停下。

在游戏设计中，作者用了gameart2d.com上一个名为“The Boy”的免费形象来作为运动员，里面有15张跑步动作分解图构成的循环。他将从空闲状态开始，只要速度大于0，就切换到跑步动作循环。

这是通过index()在runFrames列表中查找当前运动员图像的名称来实现的，程序会将当前图像设置为列表中的下一个图像(并且在到达列表的末尾时返回第一个图像)。

我们还需要让运动员在跑步动作循环中以成比例的速度向前移动，通过跟踪当前图像显示的帧数来实现(在那个名为timeOnCurrentFrame的变量中)。

为了给玩家一种移动的错觉，作者添加了一些经过玩家的物品：一条终点线和三个显示跑动距离的标记。

这些物品出现的时机是根据运动员在屏幕上的x位置和运动距离计算出来的。

​然而，这意味着每个物品距离玩家最多只有100像素的距离，似乎移动的有点缓慢。我们可以通过SCALE因子来解决，它对应的是运动员跑过的米数和屏幕上像素之间的关系。比如设成1:75。

这些物品最初被绘制在屏幕看不见的右侧，然后向左移动并更快地经过运动员。

最后，startTime和finishTime变量用于计算比赛时间。这两个值最初都设置为比赛开始的时间，只要跑动的距离小于100，finishTime就会更新。使用time模块，比赛时间可以简单地计算为finishTime – startTime。

附注：该游戏在树莓派和Windows PC上都能跑，如果要试玩，记得在Python文件前面加pgzrun命令。

Have fun.

素材：Wireframe #23

编译：王文文，前51CTO安全频道主编，RedHat认证工程师，华为HCIP-IoT认证工程师。