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用 Python 实现一个简易版的 Pong 游戏 (二)


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在第一部分,对 Pong 游戏进行了简单的介绍,以及演示了 Turtle 模块的使用。

有了Turtle 的初步体验后,接下来将开始实现 Pong 游戏。

注意:由于篇幅所限,正文的代码区域不一定显示完整代码,”……” 代表省略的代码。

游戏窗口配置

在 Visual Studio Code 里新建一个 名为 pong.py 的Python 文件,然后对它进行编辑。

# 引入turtle模块
import turtle
# 创建一个 Screen 对象,并赋给变量 wn
wn = turtle.Screen()
# 设置程序窗口的标题为 Pong by @MatrixTech
wn.title("Pong by @MatrixTech")
# 设置程序窗体的背景颜色为黑色
wn.bgcolor("black")
# 设置绘图屏幕宽为 800 像素大小,高为 600 像素大小
wn.setup(width=800, height=600)
# tracer方法调用禁止动画显示
wn.tracer(0)

# 主循环
while True:
# 执行 TurtleScreen 刷新。在每帧绘制结束后调用update方法进行屏幕刷新,让绘制的图形一次性显示在窗口里。
wn.update()

这里特别注意的是,wn.tracer(0) 使用tracer方法禁止动画显示,然后通过wn.update() 对屏幕进行刷新,让绘制的图形一次性显示在窗口,无需漫长地等待绘制过程。

运行 pong.py:Visual Studio Code -> 右键-> Run Python File Terminal 

用 Python 实现一个简易版的 Pong 游戏 (二) 1

运行成功后,会出现游戏应用的窗体:

用 Python 实现一个简易版的 Pong 游戏 (二) 2

添加球拍和乒乓球

添加球拍 A

# 引入turtle模块
import turtle
# 创建一个 Screen 对象,并赋给变量 wn
wn = turtle.Screen()
# 设置程序窗口的标题为 Pong by @MatrixTech
wn.title("Pong by @MatrixTech")
# 设置程序窗体的背景颜色为黑色
wn.bgcolor("black")
# 设置游戏屏幕宽为 800 像素大小,高为 600 像素大小
wn.setup(width=800, height=600)
# tracer方法调用禁止动画显示
wn.tracer(0)

# 球拍 A (左边球拍)
# 通过 turtle 模块创建一个 Turtle 对象,并赋给变量 paddle_a
paddle_a = turtle.Turtle()
# 设置速度为0
paddle_a.speed(0)
# 设置形状为矩形
paddle_a.shape("square")
# 设置颜色为白色
paddle_a.color("white")
# 画笔抬起,移动时不画线
paddle_a.penup()
# 前往 x 坐标为 -350, y 坐标为 0 的位置
paddle_a.goto(-350,0)

# 球拍 B

# 乒乓球

# 游戏主循环
while True:
# 执行 TurtleScreen 刷新。在每帧绘制结束后调用update方法进行屏幕刷新,让绘制的图形一次性显示在窗口里。
wn.update()

运行程序,查看效果:

用 Python 实现一个简易版的 Pong 游戏 (二) 3

程序运行后,球拍A是一个长和高都是20像素的方块,因此我们需要调整它形状大小。

使用 turtle.shapesize 方法可以调整球拍的形状大小。

turtle.shapesize(stretch_wid=None, stretch_len=None, outline=None)

stretch_wid : 接受正数值,垂直方向拉伸;stretch_len : 接受正数值,水平方向拉伸;outline :接受正数值,形状轮廓描边的宽度;

返回或设置画笔的属性 x/y-拉伸因子和/或轮廓。海龟基于拉伸因子调整外观: stretch_wid 为垂直于其朝向的宽度拉伸因子,stretch_len 为水平于其朝向的长度拉伸因子,决定形状轮廓线的粗细。

turtle.shapesize 方法的详细介绍可参阅手册 : https://docs.python.org/zh-cn/3/library/turtle.html#turtle.shapesize

球拍A 方块原来是20*20 像素,现在垂直方向拉伸5,水平拉伸1,最终长水平方向为20像素,垂直方向为100像素。

......
......
......

# 球拍 A (左边球拍)
# 通过 turtle 模块创建一个 Turtle 对象,并赋给变量 paddle_a
paddle_a = turtle.Turtle()
# 设置速度为0
paddle_a.speed(0)
# 设置形状为矩形
paddle_a.shape("square")
# 设置颜色为白色
paddle_a.color("white")
# 球拍A 在垂直方向拉伸5(100 像素),水平方向拉伸1(20 像素)
paddle_a.shapesize(stretch_wid=5,stretch_len=1)
# 画笔抬起 -- 移动时不画线
paddle_a.penup()
# 前往 x 坐标为 -350, y 坐标为 0 的位置
paddle_a.goto(-350,0)
......
......
......

运行,查看效果:

用 Python 实现一个简易版的 Pong 游戏 (二) 4

添加球拍 B

球拍B的代码与球拍A的代码相似,因此复制球拍A的代码块,做些许修改即可。

# 引入turtle模块
import turtle
# 创建一个 Screen 对象,并赋给变量 wn
wn = turtle.Screen()
# 设置程序窗口的标题为 Pong by @MatrixTech
wn.title("Pong by @MatrixTech")
# 设置程序窗体的背景颜色为黑色
wn.bgcolor("black")
# 设置程序屏幕宽为 800 像素,高为 600 像素
wn.setup(width=800, height=600)
# tracer方法调用禁止动画显示
wn.tracer(0)

# 球拍 A (左边球拍)
# 通过 turtle 模块创建一个 Turtle 对象,并赋给变量 paddle_a
paddle_a = turtle.Turtle()
# 设置速度为0
paddle_a.speed(0)
# 设置形状为矩形
paddle_a.shape("square")
# 设置颜色为白色
paddle_a.color("white")
paddle_a.shapesize(stretch_wid=5,stretch_len=1)
# 画笔抬起 -- 移动时不画线
paddle_a.penup()
# 前往 x 坐标为 -350, y 坐标为 0 的位置
paddle_a.goto(-350,0)

# 球拍 B (右边球拍)
# 通过 turtle 模块创建一个 Turtle 对象,并赋给变量 paddle_b
paddle_b = turtle.Turtle()
# 设置速度为0
paddle_b.speed(0)
# 设置形状为矩形
paddle_b.shape("square")
# 设置颜色为白色
paddle_b.color("white")
paddle_b.shapesize(stretch_wid=5,stretch_len=1)
# 画笔抬起 -- 移动时不画线
paddle_b.penup()
# 前往 x 坐标为 350, y 坐标为 0 的位置
paddle_b.goto(350,0)

# 乒乓球

# 游戏主循环
while True:
# 执行 TurtleScreen 刷新。在每帧绘制结束后调用update方法进行屏幕刷新,让绘制的图形一次性显示在窗口里。
wn.update()

运行程序,查看效果:

用 Python 实现一个简易版的 Pong 游戏 (二) 5

添加乒乓球

在原点添加一个方块作乒乓求,添加的方法和上面的球拍添加一样, 代码如下:

......
......
......

# 球拍 B (右边球拍)
# 通过 turtle 模块创建一个 Turtle 对象,并赋给变量 paddle_b
paddle_b = turtle.Turtle()
# 设置速度为0
paddle_b.speed(0)
# 设置形状为矩形
paddle_b.shape("square")
# 设置颜色为白色
paddle_b.color("white")
paddle_b.shapesize(stretch_wid=5,stretch_len=1)
# 画笔抬起 -- 移动时不画线
paddle_b.penup()
# 前往 x 坐标为 350, y 坐标为 0 的位置
paddle_b.goto(350,0)

# 乒乓球
ball = turtle.Turtle()
ball.speed(0)
ball.shape("square")
ball.color("white")
ball.penup()
ball.goto(0,0)

# 游戏主循环
while True:
# 执行 TurtleScreen 刷新。在每帧绘制结束后调用update方法进行屏幕刷新,让绘制的图形一次性显示在窗口里。
wn.update()

实现球拍的移动

步骤

创建控制球拍垂直方向上下移动的函数;把移动函数与键盘按键事件绑定,程序监听键盘按键事件;用户按下被绑定的按键,触发移动的函数;

移动球拍 A

球拍A 向上移动:

......
......
......

# 乒乓球
ball = turtle.Turtle()
ball.speed(0)
ball.shape("square")
ball.color("white")
ball.penup()
ball.goto(0,0)

# 向上移动球拍 A
def paddle_a_up():
# 获得 paddle_a 的y坐标数值,并赋给变量 y
y = paddle_a.ycor()
# 在原来的数值基础上,增加20个像素
y += 20
# 重新设置 paddle_a 的y坐标,使其向上移动20个像素的距离
paddle_a.sety(y)

# 键盘事件绑定
# 事件监听
wn.listen()
# 键盘 w 键的按下事件与方法 paddle_a_up 绑定
wn.onkeypress(paddle_a_up,'w')

运行程序,查看效果:

用 Python 实现一个简易版的 Pong 游戏 (二) 6

球拍A 向下移动:

......
......
......

# 函数
# 向上移动球拍 A
def paddle_a_up():
# 获得 paddle_a 的 y 坐标数值,并赋给变量 y
y = paddle_a.ycor()
# 在原来的数值基础上,增加20个像素
y += 20
# 重新设置 paddle_a 的y坐标,使其向上移动20个像素的距离
paddle_a.sety(y)

# 向下移动球拍 A
def paddle_a_down():
# 获得 paddle_a 的y坐标数值,并赋给变量 y
y = paddle_a.ycor()
# 在原来的数值基础上,减少20个像素
y -= 20
# 重新设置 paddle_a 的y坐标,使其向下移动20个像素的距离
paddle_a.sety(y)

# 键盘事件绑定
# 事件监听
wn.listen()
# 键盘 w 键的按下事件与方法 paddle_a_up 绑定
wn.onkeypress(paddle_a_up,'w')
# 键盘 s 键的按下事件与方法 paddle_a_down 绑定
wn.onkeypress(paddle_a_down,'s')

运行程序,查看效果:

用 Python 实现一个简易版的 Pong 游戏 (二) 7

移动球拍 B

球拍B的移动实现与球拍A的一样,可以参考球拍A移动的代码。

# 函数
......
......
......

# 向上移动球拍 B
def paddle_b_up():
# 获得 paddle_b 的y坐标数值,并赋给变量 y
y = paddle_b.ycor()
# 在原来的数值基础上,增加20个像素
y += 20
# 重新设置 paddle_b 的y坐标,使其向上移动20个像素的距离
paddle_b.sety(y)

# 向下移动球拍 B
def paddle_b_down():
# 获得 paddle_b 的y坐标数值,并赋给变量 y
y = paddle_b.ycor()
# 在原来的数值基础上,减少20个像素
y -= 20
# 重新设置 paddle_b 的y坐标,使其向下移动20个像素的距离
paddle_b.sety(y)

# 键盘事件绑定
# 事件监听
wn.listen()
# 键盘 w 键的按下事件与方法 paddle_a_up 绑定
wn.onkeypress(paddle_a_up,'w')
# 键盘 s 键的按下事件与方法 paddle_a_down 绑定
wn.onkeypress(paddle_a_down,'s')
# 键盘 ↑ 键的按下事件与方法 paddle_b_up 绑定
wn.onkeypress(paddle_b_up,'Up')
# 键盘 ↑ 键的按下事件与方法 paddle_b_down 绑定
wn.onkeypress(paddle_b_down,'Down')

......
......
......

运行程序,查看效果:

用 Python 实现一个简易版的 Pong 游戏 (二) 8

实现乒乓球的移动

程序运行后,在游戏的主循环里不断地按一个坐标增量去更新原先的乒乓球坐标,从而实现乒乓球的移动。

乒乓球的移动

为乒乓球添加坐标的增量:

......
......
......

# 乒乓球
ball = turtle.Turtle()
ball.speed(0)
ball.shape("square")
ball.color("white")
ball.penup()
ball.goto(0,0)
# 乒乓球的 x 坐标增量
ball.dx = 2
# 乒乓球的 y 坐标增量
ball.dy = 2
......
......
......

在游戏主循环中更新乒乓球坐标:

......
......
......

# 游戏主循环
while True:
# 执行 TurtleScreen 刷新。在每帧绘制结束后调用update方法进行屏幕刷新,让绘制的图形一次性显示在窗口里。
wn.update()
# 移动乒乓球
ball.setx(ball.xcor() + ball.dx)
ball.sety(ball.ycor() + ball.dy)

......
......
......

如果在添加上述代码后运行程序,就会看到乒乓球向右上角移动然后消失。

我们可以为乒乓球添加边界检测解决其消失的问题,实现当乒乓球碰撞到窗口边界后反弹。

我们先把乒乓球对象的 ball.penup() 注释,让“钢笔”放下,这样海龟移动时候就出现轨迹,方便我们看看它碰撞边界后反弹的轨迹。

上边界检测

注释 ball.penup() :

......
......
......

# 乒乓球
ball = turtle.Turtle()
ball.speed(0)
ball.shape("square")
ball.color("white")
# ball.penup()
ball.goto(0,0)
# 乒乓球的 x 坐标增量
ball.dx = 2
# 乒乓球的 y 坐标增量
ball.dy = 2

......
......
......

在游戏主循环添加上边界检测代码:

......
......
......
......
......

# 游戏主循环
while True:
print("x: ",ball.xcor()," y: ",ball.ycor() )
# 执行 TurtleScreen 刷新。在每帧绘制结束后调用update方法进行屏幕刷新,让绘制的图形一次性显示在窗口里。
wn.update()
# 移动乒乓球
ball.setx(ball.xcor() + ball.dx)
ball.sety(ball.ycor() + ball.dy)

# 上边界检测
if ball.ycor() > 290:# 当乒乓球的 y 坐标大于 290 像素时候
# 设置乒乓球的 y 坐标设置为290
ball.sety(290)
# 把乒乓球 y 坐标的增量变成 -2
ball.dy *= -1

运行程序后,看到效果:

用 Python 实现一个简易版的 Pong 游戏 (二) 9

程序启动后,乒乓球从坐标原点(0,0)以增量 (dx=2,dy=2) 往右上角移动。当乒乓球的 y 坐标大于 290 时,乒乓球被被反弹,以增量(dx=2,dy=-2)移动。

下边界检测

......
......
......
......
......

# 游戏主循环
while True:
print("x: ",ball.xcor()," y: ",ball.ycor() )
# 执行 TurtleScreen 刷新。在每帧绘制结束后调用update方法进行屏幕刷新,让绘制的图形一次性显示在窗口里。
wn.update()
# 移动乒乓球
ball.setx(ball.xcor() + ball.dx)
ball.sety(ball.ycor() + ball.dy)

# 上边界检测
if ball.ycor() > 290:# 当乒乓球的 y 坐标大于 290 像素时候
# 设置乒乓球的 y 坐标设置为290
ball.sety(290)
# 把乒乓球 y 坐标的增量变成 -2
ball.dy *= -1
# 下边界检测
if ball.ycor() < -290:# 当乒乓球的 y 坐标小于 290 像素时候 # 设置乒乓球的 y 坐标设置为290 ball.sety(-290) # 把乒乓球 y 坐标的增量变成 -2 ball.dy *= -1

为了查看效果,在运行程序之前,还需要修改乒乓球的坐标增量如下:

# 乒乓球
ball = turtle.Turtle()
ball.speed(0)
ball.shape("square")
ball.color("white")
# ball.penup()
ball.goto(0,0)
# 乒乓球的 x 坐标增量
ball.dx = 2
# 乒乓球的 y 坐标增量
ball.dy = -2

把 ball.dy = 2 改成 ball.dy = -2 后,乒乓球在程序运行后会向右下方移动。

运行程序,查看结果:

用 Python 实现一个简易版的 Pong 游戏 (二) 10

至此,已经完成了上下边界的检测,可以把 ball.penup() 的注释取消:

......
......
......

# 乒乓球
ball = turtle.Turtle()
ball.speed(0)
ball.shape("square")
ball.color("white")
ball.penup()
ball.goto(0,0)
# 乒乓球的 x 坐标增量
ball.dx = 2
# 乒乓球的 y 坐标增量
ball.dy = 2

......
......
......

左右边界检测

......
......
......

# 游戏主循环
while True:
......
......
......

# 下边界检测
if ball.ycor() 390: #当乒乓球的 y 坐标大于 390 像素时候
# 乒乓球恢复到原点坐标
ball.goto(0,0)
# 改变开球方向
ball.dx *= -1

# 左边界检测
if ball.xcor() < -390: #当乒乓球的 y 坐标小于 -390 像素时候 # 乒乓球恢复到原点坐标 ball.goto(0,0) # 改变开球方向 ball.dx *= -1

球拍 A 的 y 坐标为 -350,球拍 B 的 y 坐标为 350。

当乒乓球的 y 坐标大于350 时候,说明球拍 B 没有接住乒乓球,球拍 B 失一分,球拍 A 得一分;

反之,当乒乓球的 y 坐标小于 - 350 时候,说明球拍 A 没有接住乒乓球,球拍 A 失一分,球拍 B 得一分。

运行程序,查看结果:

用 Python 实现一个简易版的 Pong 游戏 (二) 11

实现球拍和球的碰撞检测

......
......
......

# 游戏主循环
while True:
......
......
......

# 右边界检测
if ball.xcor() 340 and ball.xcor() < 350) and (ball.ycor() paddle_b.ycor() - 50 ): ball.setx(340) ball.dx *= -1 # 乒乓球与球拍 A 的碰撞检测 if (ball.xcor() -350) and (ball.ycor() paddle_a.ycor() - 50 ): ball.setx(-340) ball.dx *= -1

运行程序,查看效果:

用 Python 实现一个简易版的 Pong 游戏 (二) 12

分数计算

创建 Pen 绘制得分

......
......
......

# 乒乓球
ball = turtle.Turtle()
ball.speed(0)
ball.shape("square")
ball.color("white")
ball.penup()
ball.goto(0,0)
# 乒乓球的 x 坐标增量
ball.dx = 2
# 乒乓球的 y 坐标增量
ball.dy = -2

# Pen
pen = turtle.Turtle()
pen.speed(0)
pen.color("white")
pen.penup()
# 隐藏海龟,加快绘制速度
pen.hideturtle()
pen.goto(0,260)
pen.write("玩家 A: 0 玩家 B: 0", align="center", font=("Courier",24,"normal"))

......
......
......

运行程序,查看效果:

用 Python 实现一个简易版的 Pong 游戏 (二) 13

计算得分

分别为玩家 A 和玩家 B 添加分数变量:

......
......
......

# Pen
pen = turtle.Turtle()
pen.speed(0)
pen.color("white")
pen.penup()
# 隐藏海龟,加快绘制速度
pen.hideturtle()
pen.goto(0,260)
pen.write("玩家 A: 0 玩家 B: 0", align="center", font=("Courier",24,"normal"))

# 得分
score_a = 0
score_b = 0

......
......
......

添加计分逻辑代码:

......
......
......

# 游戏主循环
while True:
......
......
......

# 左边界检测
if ball.xcor() > 390: #当乒乓球的 y 坐标大于 390 像素时候
# 乒乓球恢复到原点坐标
ball.goto(0,0)
# 改变开球方向
ball.dx *= -1
# score_a 得 1 分
score_a += 1
# 清除画笔 pen 的绘图
pen.clear()
# 重新绘制得分结果
pen.write("玩家 A: {} 玩家 B: {}".format(score_a,score_b), align="center", font=("Courier",24,"normal"))

# 右边界检测
if ball.xcor() < -390: #当乒乓球的 y 坐标小于 -390 像素时候 # 乒乓球恢复到原点坐标 ball.goto(0,0) # 改变开球方向 ball.dx *= -1 # 玩家 B 得 1 分 score_b += 1 # 清除画笔 pen 的绘图 pen.clear() # 重新绘制得分结果 pen.write("玩家 A: {} 玩家 B: {}".format(score_a,score_b), align="center", font=("Courier",24,"normal")) ...... ...... ......

运行程序,查看效果:

用 Python 实现一个简易版的 Pong 游戏 (二) 14

添加音效

音效文件可在此下载: https://github.com/matrixtechxyz/Pong/blob/master/bounce.wav"

MacOS 系统

如果在 MacOS 上开发 Pong, 可以通过引入 os 模块通过sytem 方法调用 afplay 命令播放音效文件。

在顶部引入 os 模块

# 引入turtle模块
import turtle
# 引入 os 模块
import os

......
......
......

在碰撞检测的地方添加音效:

# 游戏主循环
while True:
# print("x: ",ball.xcor()," y: ",ball.ycor() )
# 执行 TurtleScreen 刷新。在每帧绘制结束后调用update方法进行屏幕刷新,让绘制的图形一次性显示在窗口里。
wn.update()
# 移动乒乓球
ball.setx(ball.xcor() + ball.dx)
ball.sety(ball.ycor() + ball.dy)

# 上边界检测
if ball.ycor() > 290:# 当乒乓球的 y 坐标大于 290 像素时候
# 设置乒乓球的 y 坐标设置为290
ball.sety(290)
# 把乒乓球 y 坐标的增量变成 -2
ball.dy *= -1
os.system("afplay bounce.wav&")

# 下边界检测
if ball.ycor() 390: #当乒乓球的 y 坐标大于 390 像素时候
# 乒乓球恢复到原点坐标
ball.goto(0,0)
# 改变开球方向
ball.dx *= -1
# score_a 得 1 分
score_a += 1
# 清除画笔的绘图
pen.clear()
# 重新生成新的绘图
pen.write("玩家 A: {} 玩家 B: {}".format(score_a,score_b), align="center", font=("Courier",24,"normal"))

# 右边界检测
if ball.xcor() 340 and ball.xcor() < 350) and (ball.ycor() paddle_b.ycor() - 50 ): ball.setx(340) ball.dx *= -1 os.system("afplay bounce.wav&") # 乒乓球与球拍 A 的碰撞检测 if (ball.xcor() -350) and (ball.ycor() paddle_a.ycor() - 50 ): ball.setx(-340) ball.dx *= -1 os.system("afplay bounce.wav&")

Windows 系统

如果在 Windows 系统下开发 Pong ,可以使用 winsound 模块播放 音效文件。

在源码文件顶部引入 winsound 模块:

# 引入turtle模块
import turtle
# Windows 系统发声模块
#import winsound

......
......
......

在碰撞检测的地方添加音效:

......
......
......
# 游戏主循环
while True:
# print("x: ",ball.xcor()," y: ",ball.ycor() )
# 执行 TurtleScreen 刷新。在每帧绘制结束后调用update方法进行屏幕刷新,让绘制的图形一次性显示在窗口里。
wn.update()
# 移动乒乓球
ball.setx(ball.xcor() + ball.dx)
ball.sety(ball.ycor() + ball.dy)

# 上边界检测
if ball.ycor() > 290:# 当乒乓球的 y 坐标大于 290 像素时候
# 设置乒乓球的 y 坐标设置为290
ball.sety(290)
# 把乒乓球 y 坐标的增量变成 -2
ball.dy *= -1
# Windows 系统下播放 bounce.wav 音频文件
#winsound.PlaySound("bounce.wav", winsound.SND_ASYNC)

# 下边界检测
if ball.ycor() 390: #当乒乓球的 y 坐标大于 390 像素时候
# 乒乓球恢复到原点坐标
ball.goto(0,0)
# 改变开球方向
ball.dx *= -1
# score_a 得 1 分
score_a += 1
# 清除画笔的绘图
pen.clear()
# 重新生成新的绘图
pen.write("玩家 A: {} 玩家 B: {}".format(score_a,score_b), align="center", font=("Courier",24,"normal"))

# 右边界检测
if ball.xcor() 340 and ball.xcor() < 350) and (ball.ycor() paddle_b.ycor() - 50 ): ball.setx(340) ball.dx *= -1 # Windows 系统下播放 bounce.wav 音频文件 #winsound.PlaySound("bounce.wav", winsound.SND_ASYNC) # 乒乓球与球拍 A 的碰撞检测 if (ball.xcor() -350) and (ball.ycor() paddle_a.ycor() - 50 ): ball.setx(-340) ball.dx *= -1 # Windows 系统下播放 bounce.wav 音频文件 #winsound.PlaySound("bounce.wav", winsound.SND_ASYNC)

源代码

源代码地址 : https://github.com/matrixtechxyz/Pong"

参考资源

《Python Game Tutorial: Pong》"《海龟绘图》"小烏龜繪圖模組"使用Turtle模組繪圖"Python学习(一):turtle库介绍与简单案例"windsound -- Suond-playing interface for Windows"维基百科 Pong"

用 Python 实现一个简易版的 Pong 游戏 (一)

https://xie.infoq.cn/article/273f9ff6dc0cc667bf80d5d93"