用 Pygame 实现一个乒乓球游戏

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引言

在这篇文章中，我将带领大家使用 Pygame 库开发一个简单的乒乓球游戏。Pygame 是 Python 中广泛使用的游戏开发库，提供了简单易用的 2D 游戏框架。我们将从最基本的游戏框架入手，逐步实现球的运动、球拍的移动、边界碰撞以及得分系统，最后为游戏添加一些细节优化，形成一个完整的乒乓球游戏。

开始之前

首先，你需要确保系统中已经安装了 Pygame。你可以使用以下命令进行安装：

pip install pygame

安装完 Pygame 后，我们可以开始编写代码了。

第一步：基本框架

我们先来创建一个基本的 Pygame 窗口，并在屏幕上绘制一个可移动的球。以下是初始的代码实现：

import pygame# 初始化Pygame
pygame.init()# 定义窗口大小和颜色
S_W, S_H = 800, 600
WHITE = (255, 255, 255)
BLACK = (0, 0, 0)# 设置窗口
screen = pygame.display.set_mode((S_W, S_H))
pygame.display.set_caption("乒乓球")# 初始化球的属性
ball_x = S_W / 2
ball_y = S_H / 2
ball_radius = 20
ball_x_velocity = 3
ball_y_velocity = 3# 设置帧率
clock = pygame.time.Clock()# 游戏主循环
running = True
while running:for event in pygame.event.get():if event.type == pygame.QUIT:running = False# 移动球ball_x += ball_x_velocityball_y += ball_y_velocity# 碰到屏幕边界时反弹if ball_x - ball_radius < 0 or ball_x + ball_radius > S_W:ball_x_velocity *= -1if ball_y - ball_radius < 0 or ball_y + ball_radius > S_H:ball_y_velocity *= -1# 绘制背景和球screen.fill(BLACK)pygame.draw.circle(screen, (255, 0, 0), (int(ball_x), int(ball_y)), ball_radius)# 更新显示pygame.display.update()# 控制帧率clock.tick(60)# 退出游戏
pygame.quit()

解释

1. 窗口设置：我们定义了窗口的宽度和高度（800x600），并设置窗口标题为"乒乓球"。
2. 球的移动：我们通过更新球的 x 和 y 坐标来实现球的移动，并在球碰到窗口边缘时反弹。
3. 帧率控制：pygame.time.Clock() 用于限制游戏的帧率，使游戏每秒钟刷新60次，保证运行的流畅性。

运行这段代码，你会看到一个红色的球在黑色背景上不断移动并在边界反弹。

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第二步：添加球拍

现在我们要给游戏加入球拍。球拍可以通过键盘输入来控制，让它上下移动，从而和球进行交互。

# 球拍尺寸和初始位置
paddle_width, paddle_height = 25, 100
paddle1_x, paddle1_y = 50, (S_H - paddle_height) / 2  # 玩家1球拍
paddle2_x, paddle2_y = S_W - paddle_width - 50, (S_H - paddle_height) / 2  # 玩家2球拍# 更新球拍的位置
keys = pygame.key.get_pressed()
if keys[pygame.K_w] and paddle1_y > 0:paddle1_y -= 5
if keys[pygame.K_s] and paddle1_y < S_H - paddle_height:paddle1_y += 5
if keys[pygame.K_UP] and paddle2_y > 0:paddle2_y -= 5
if keys[pygame.K_DOWN] and paddle2_y < S_H - paddle_height:paddle2_y += 5# 绘制球拍
pygame.draw.rect(screen, WHITE, (paddle1_x, paddle1_y, paddle_width, paddle_height))
pygame.draw.rect(screen, WHITE, (paddle2_x, paddle2_y, paddle_width, paddle_height))

解释

1. 球拍绘制：使用 pygame.draw.rect 函数绘制球拍，paddle1_x 和 paddle1_y 控制玩家1的球拍位置，而 paddle2_x 和 paddle2_y 控制玩家2的球拍。
2. 球拍移动：通过 pygame.key.get_pressed() 检测按键输入，W 和 S 键控制玩家1的球拍上下移动，UP 和 DOWN 键控制玩家2的球拍。

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第三步：碰撞检测

为了让游戏更加真实，我们需要检测球是否碰撞到球拍并实现反弹效果。下面是球拍碰撞的代码：

# 碰撞检测 - 玩家1球拍
if paddle1_x < ball_x - ball_radius < paddle1_x + paddle_width and paddle1_y < ball_y < paddle1_y + paddle_height:ball_x_velocity *= -1# 碰撞检测 - 玩家2球拍
if paddle2_x < ball_x + ball_radius < paddle2_x + paddle_width and paddle2_y < ball_y < paddle2_y + paddle_height:ball_x_velocity *= -1

解释

1. 碰撞检测：我们通过检测球的坐标是否进入球拍的区域来判断碰撞。当球与球拍碰撞时，改变球的 x 方向速度，使其反弹。

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第四步：得分系统

我们需要为游戏添加一个得分系统，当球越过一方边界时，另一方得分。下面是添加得分系统的代码：

# 初始化得分
score1 = 0
score2 = 0# 检测得分
if ball_x - ball_radius < 0:score2 += 1  # 玩家2得分ball_x, ball_y = S_W / 2, S_H / 2  # 重置球的位置
if ball_x + ball_radius > S_W:score1 += 1  # 玩家1得分ball_x, ball_y = S_W / 2, S_H / 2  # 重置球的位置

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第五步：添加文字显示

为了在屏幕上显示得分，我们需要使用 Pygame 的字体功能。以下是实现代码：

# 初始化字体
font = pygame.font.Font(None, 36)# 绘制得分
text1 = font.render(f"Player 1: {score1}", True, WHITE)
text2 = font.render(f"Player 2: {score2}", True, WHITE)
screen.blit(text1, (50, 50))
screen.blit(text2, (S_W - 200, 50))

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第六步：添加游戏结束条件

最后，我们可以为游戏添加一个结束条件，比如当某一方得分达到5分时游戏结束：

if score1 >= 5 or score2 >= 5:running = False  # 游戏结束

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完整代码

以下是这个乒乓球游戏的完整代码：

import pygame# 屏幕和颜色设置
S_W, S_H = 800, 600
WHITE = (255, 255, 255)
BLACK = (0, 0, 0)# 球和球拍设置
ball_x, ball_y = S_W / 2, S_H / 2
ball_radius = 20
ball_x_velocity, ball_y_velocity = 3, 3
paddle_width, paddle_height = 25, 100
paddle1_x, paddle1_y = 50, (S_H - paddle_height) / 2
paddle2_x, paddle2_y = S_W - paddle_width - 50, (S_H - paddle_height) / 2# 初始化Pygame
pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode((S_W, S_H))
pygame.display.set_caption("乒乓球")
clock = pygame.time.Clock()# 初始化得分
score1, score2 = 0, 0
font = pygame.font.Font(None, 36)running = True
while running:for event in pygame.event.get():if event.type == pygame.QUIT:running = False# 球移动ball_x += ball_x_velocityball_y += ball_y_velocity# 边界反弹if ball_x - ball_radius < 0 or ball_x + ball_radius >S_W:ball_x_velocity *= -1if ball_y - ball_radius < 0 or ball_y + ball_radius > S_H:ball_y_velocity *= -1# 球拍移动keys = pygame.key.get_pressed()if keys[pygame.K_w] and paddle1_y > 0:paddle1_y -= 5if keys[pygame.K_s] and paddle1_y < S_H - paddle_height:paddle1_y += 5if keys[pygame.K_UP] and paddle2_y > 0:paddle2_y -= 5if keys[pygame.K_DOWN] and paddle2_y < S_H - paddle_height:paddle2_y += 5# 碰撞检测if paddle1_x < ball_x - ball_radius < paddle1_x + paddle_width and paddle1_y < ball_y < paddle1_y + paddle_height:ball_x_velocity *= -1if paddle2_x < ball_x + ball_radius < paddle2_x + paddle_width and paddle2_y < ball_y < paddle2_y + paddle_height:ball_x_velocity *= -1# 得分系统if ball_x - ball_radius < 0:score2 += 1ball_x, ball_y = S_W / 2, S_H / 2if ball_x + ball_radius > S_W:score1 += 1ball_x, ball_y = S_W / 2, S_H / 2# 绘制背景、球和球拍screen.fill(BLACK)pygame.draw.circle(screen, (255, 0, 0), (int(ball_x), int(ball_y)), ball_radius)pygame.draw.rect(screen, WHITE, (paddle1_x, paddle1_y, paddle_width, paddle_height))pygame.draw.rect(screen, WHITE, (paddle2_x, paddle2_y, paddle_width, paddle_height))# 显示得分text1 = font.render(f"Player 1: {score1}", True, WHITE)text2 = font.render(f"Player 2: {score2}", True, WHITE)screen.blit(text1, (50, 50))screen.blit(text2, (S_W - 200, 50))pygame.display.update()clock.tick(60)# 游戏结束if score1 >= 5 or score2 >= 5:running = Falsepygame.quit()

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总结

通过这篇博客，你可以看到如何从零开始开发一个简单的乒乓球游戏。我们逐步实现了球的移动、球拍控制、碰撞检测、得分系统和游戏结束条件。你可以根据自己的需求继续改进和扩展这个游戏，比如加入背景音乐、增加更复杂的物理效果等。希望你通过这次实践掌握了使用 Pygame 开发游戏的基础技能！