pygame 中的图形绘制函数、帧速率和文字相关知识，简单的的不得了

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本系列专栏将通过不断编写游戏的方式，带你夯实 Python 知识。

这篇博客的目的

通过 pygame 内置的函数绘制各种简单的线条图形。

简单的图形包括，矩形、圆形、椭圆形、线条。

先测试最终效果。

import pygame
import sys
from pygame.locals import *

pygame.init()

SCREEN = pygame.display.set_mode((300, 300), 0, 32)
pygame.display.set_caption("图形绘制")
BLACK = (0, 0, 0)
WHITE = (255, 255, 255)
RED = (255, 0, 0)
GREEN = (0, 255, 0)
BLUE = (0, 0, 255)

SCREEN.fill(WHITE)
# 绘制多边形
pygame.draw.polygon(SCREEN, GREEN, ((0, 0), (100, 0), (100, 150)))
# 绘制直线
pygame.draw.line(SCREEN, RED, (50, 50), (100, 100), 5)
# 默认一个像素宽度的直线
pygame.draw.line(SCREEN, BLUE, (60, 50), (110, 100))

# 绘制一个圆形，最后一个参数取值为 0 时，表示实心圆
pygame.draw.circle(SCREEN, BLACK, (90, 90), 20, 0)
pygame.draw.circle(SCREEN, BLACK, (200, 20), 20, 1)

# 绘制一个椭圆形
pygame.draw.ellipse(SCREEN, BLUE, (170, 200, 50, 70), 1)

# 绘制一个矩形
pygame.draw.rect(SCREEN, RED, (150, 150, 30, 40), 1)
# 无最后一个参数，默认填充矩形
pygame.draw.rect(SCREEN, RED, (210, 210, 30, 40))

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

        pygame.display.update()

运行绘制之后的图形如下所示。

代码分析

.fill(color) 是 pygame.Surface 对象的一个方法，核心功能是使用 color 参数指定的颜色来填充整个 Surface 对象，理解成画板中的油漆桶即可。

pygame.draw.polygon(surface, color, pointlist, width) 绘制多边形的形状，Surface 和 color 参数一个是绘制的目标，另一个是填充的颜色，pointlist 参数是一个点的元组或者点的列表，具体格式为 ((1,2),(3,4))。 多边形绘制会按照提供的点元组进行绘制，在点之间绘制线条，然后，从最后的点到第一个点绘制一个线条。 width 参数是可选的，如果未填写（或填写 0），表示填充多边形。 pygame.draw 相关函数，最后都有一个参数 width，使用方式都一样。

pygame.draw.line(surface, color, start_point, end_point, width) 绘制直线，起始坐标是 start_point ，终点坐标是 end_point。

line 函数还存在一个重载函数，函数原型：

pygame.draw.lines(surface, color, closed, pointlist, width)

该函数从一个点到下一个点进行线条的绘制，与多边形绘制非常类似，区别在 closed，如果给该参数设置了 FALSE，那该形状不会闭合，就是一条长长的折线了。

pygame.draw.circle(surface, color, center_point, radius, width)

绘制一个圆，center_point 为圆心，radius 参数是半径，width 为线条的宽度。

pygame.draw.ellipse(surface, color, bounding_rectangle, width)

绘制一个椭圆， 必须指定的参数是 bounding_rectangle，叫做椭圆的边界矩形，边界矩形的含义是围绕椭圆所绘制的最小矩形。 bounding_rectangle 参数是一个 pygame.Rect 对象或者是 4 个整数的元组。

pygame.draw.rect(surface, color, rectangle_tuple, width) 绘制矩形，该函数比较容易理解，不做过多说明。

帧速率和 pygame.time.Clock 对象 帧速率（frame rate） 也叫做刷新速率 （refresh rate）是程序每秒钟绘制的图像数目，一般用 FPS 来表示，单位是赫兹，玩游戏的朋友会比较清楚，例如一般显示器的帧速率是 60Hz，电竞屏是 144 Hz，大概这个含义，游戏丢帧也是常见的术语，一般戏称卡成幻灯片，就是每秒钟帧数变的很低。

pygame.time.Clock 对象在 pygame 中用来实现这个帧速率。 使用方式是先创建一个 Clock 对象，然后在游戏的每次迭代之后，调用 tick() 方法。

rate = pygame.time.Clock()
FPS = 60

while True:
	# do something
	rate.tick(FPS)

注意 tick 方法调用要放在 pygame.display.update() 之后，值设置的越高，程序运行的越快。

pygame.image.load()

图片通过该函数进行加载，返回一个图像的 Surface 对象，该对象与游戏窗口的 Surface 对象不同，如果需要渲染，一定要将图像 Surface 绘制到 游戏窗口的 Surface 对象上，实现这个步骤的函数是 blit。

因此在后续的编程中，你会经常发现 SCREEN.blit(img_surface,(x,y))，这样的代码。 第一个参数是待绘制的图像，第二个参数是绘制的位置。

pygame 中的字体

在 pygame 中，使用 pygame.font.Font 函数来实现文字，渲染的文字需要转换成图片，绘制到目标 Surface 对象上。

import pygame
import sys
from pygame.locals import *

pygame.init()

SCREEN = pygame.display.set_mode((300, 300), 0, 32)
pygame.display.set_caption("图形绘制")
BLACK = (0, 0, 0)
WHITE = (255, 255, 255)
RED = (255, 0, 0)
GREEN = (0, 255, 0)
BLUE = (0, 0, 255)

SCREEN.fill(WHITE)

font_obj = pygame.font.Font("simfang.ttf",32)
font_surface = font_obj.render("橡皮擦",True,RED,BLACK)
font_rect = font_surface.get_rect()
font_rect.center = (100,100)

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

        SCREEN.blit(font_surface,font_rect)
        pygame.display.update()

上文使用的是 pygame.font.Font("simfang.ttf",32)，尤其注意第一个参数，它是字体文件的名称，这个字体文件的路径是你本地的字体文件路径，所以你需要提前准备好字体文件。

pygame.font.Font.render()，在一个新 Surface 对象上绘制文本，函数原型为：

render(text, antialias, color, background=None) -> Surface

该函数返回一个新的 Surface 对象，并在该对象上渲染指定的文本。 pygame 没有提供直接的方式在一个现有的 Surface 对象上绘制文本，而使用 Font.render() 函数创建一个渲染了文本的图像（Surface 对象），然后将这个图像绘制到目标 Surface 对象上。

参数一，文本；参数二，是否开启抗锯齿；参数三，文字颜色；参数四，背景颜色。

参数二 antialias：为 True 时文本图像显示更光滑，为 False 时文本图像显示有锯齿状。

除了使用自定义字体以外，还可以使用系统字体，函数对应如下：

my_font = pygame.font.SysFont("arial", 10)

在使用之前，可以先通过 pygame.font.get_fonts() 获取系统可用字体，比如微软雅黑字体，修改代码为：

print(pygame.font.get_fonts())
font_obj = pygame.font.SysFont("microsoftjhengheimicrosoftjhengheiui",40)

本系列专栏属于番外篇，希望你能学到新知识。 有任何疑问，都可以联系橡皮擦进行解决，一起做游戏吧 本专栏每天的练习量大概在 1 小时左右，整篇博客节奏会比较快，毕竟咱们是有基础的人。