用Python和Pygame写游戏-从入门到精通（5）

这次开始是真正的游戏编程，以前都是基础的基础啊。

电脑游戏总是倾向于图像化的，尽量的要看得到听得到（现在的技术基本还局限于这两个感官），游戏开发者会花无数的力气在图像上，提升图像效果是游戏开发永恒的话题。这几次主要讲述游戏中的视觉。

像素的威力

凑近显示器，你能看到图像是由一个一个点构成，这就是像素。至于屏幕分辨率的意义，也就不用多说了吧，一个1280×1024的显示器，有着1310720个像素，一般的32为RGB系统，每个像素可以显示16.7百万种颜色（可以看另一篇一张白纸可以承载多少重的文章），我们可以写一个小程序来显示这么多的颜色~

import pygame
pygame.init()

screen = pygame.display.set_mode((640, 480))

all_colors = pygame.Surface((4096,4096), depth=24)

for r in xrange(256):
    print r+1, "out of 256"
    x = (r&15)*256
    y = (r>>4)*256
    for g in xrange(256):
        for b in xrange(256):
            all_colors.set_at((x+g, y+b), (r, g, b))

pygame.image.save(all_colors, "allcolors.bmp")

#Python3中range就是Python2中的xrange

运行可能有些慢，你应该等生成bmp图像文件，打开看看效果吧（其实就是我刚刚提到的博文里的图片）。

色彩的威力

色彩是一个很有趣的话题，比如把蓝色和黄色混合产生绿色，事实上你可以用红黄蓝混合出所有的颜色（光学三原色），电脑屏幕上的三原色是红绿蓝（RGB），要想更深刻的理解这个东西，你得学习一下（就看看李涛的PhotoShop讲座吧，VeryCD上有下的，讲的还是很清楚的）~

稍有点经验的图像设计者应该看到RGB的数值就能想象出大概的颜色，我们来用一个Python脚本加强这个认识。

#!/usr/bin/env python
import pygame
from pygame.locals import *
from sys import exit

pygame.init()

screen = pygame.display.set_mode((640, 480), 0, 32)

def create_scales(height):
    red_scale_surface = pygame.surface.Surface((640, height))
    green_scale_surface = pygame.surface.Surface((640, height))
    blue_scale_surface = pygame.surface.Surface((640, height))
    for x in range(640):
        c = int((x/640.)*255.)
        red = (c, 0, 0)
        green = (0, c, 0)
        blue = (0, 0, c)
        line_rect = Rect(x, 0, 1, height)
        pygame.draw.rect(red_scale_surface, red, line_rect)
        pygame.draw.rect(green_scale_surface, green, line_rect)
        pygame.draw.rect(blue_scale_surface, blue, line_rect)
    return red_scale_surface, green_scale_surface, blue_scale_surface

red_scale, green_scale, blue_scale = create_scales(80)

color = [127, 127, 127]

while True:

    for event in pygame.event.get():
        if event.type == QUIT:
            exit()

    screen.fill((0, 0, 0))

    screen.blit(red_scale, (0, 00))
    screen.blit(green_scale, (0, 80))
    screen.blit(blue_scale, (0, 160))

    x, y = pygame.mouse.get_pos()

    if pygame.mouse.get_pressed()[0]:
        for component in range(3):
            if y > component*80 and y < (component+1)*80:
                color[component] = int((x/639.)*255.)
        pygame.display.set_caption("PyGame Color Test - "+str(tuple(color)))

    for component in range(3):
        pos = ( int((color[component]/255.)*639), component*80+40 )
        pygame.draw.circle(screen, (255, 255, 255), pos, 20)

    pygame.draw.rect(screen, tuple(color), (0, 240, 640, 240))

    pygame.display.update()

这个程序稍稍有点难度了，而且用到了一些没讲到的知识（pygame.draw），我们以后会介绍，现在无所谓。在这个例子里，你可以用鼠标移动三个白点，代表了三原色的量，下面就是不同混合得到的结果，在标题上你可以看到RGB三个数值。

当我们有了一个颜色，比如说一颗流星划过天际，那么那个时候它是个“火球般的橘黄色”，不过一旦它着地了，它就会灭掉，慢慢变暗，如何能找到比这个“火球般的橘黄色”更暗的颜色？

颜色的缩放

“缩放颜色”并不是一种合适的说法，它的准确意义就是上面所说的把颜色变亮或者变暗。一般来说，把颜色的RGB每一个数值乘以一个小于1的正小数，颜色看起来就会变暗了（记住RGB都是整数所以可能需要取整一下）。我们很容易可以写一个缩放颜色的函数出来，我就不赘述了。

很自然的可以想到，如果乘以一个大于1的数，颜色就会变亮，不过同样要记住每个数值最多255，所以一旦超过，你得把它归为255！使用Python的内置函数min，你可以方便的做到这事情，也不多说了。如果你乘的数字偏大，颜色很容易就为变成纯白色，就失去了原来的色调。而且RGB也不可能是负数，所以谨慎选择你的缩放系数！

颜色的混合

很多时候我们还需要混合颜色，比如一个僵尸在路过一个火山熔岩坑的时候，它会由绿色变成橙红色，再变为正常的绿色，这个过程必须表现的很平滑，这时候我们就需要混合颜色。

我们用一种叫做“线性插值(linear interpolation)”的方法来做这件事情。为了找到两种颜色的中间色，我们将这第二种颜色与第一种颜色的差乘以一个0~1之间的小数，然后再加上第一种颜色就行了。如果这个数为0，结果就完全是第一种颜色；是1，结果就只剩下第二种颜色；中间的小数则会皆有两者的特色。

#!/usr/bin/env python

import pygame
from pygame.locals import *
from sys import exit

pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode((640, 480), 0, 32)

color1 = (221, 99, 20)
color2 = (96, 130, 51)
factor = 0.

def blend_color(color1, color2, blend_factor):
    r1, g1, b1 = color1
    r2, g2, b2 = color2
    r = r1 + (r2 - r1) * blend_factor
    g = g1 + (g2 - g1) * blend_factor
    b = b1 + (b2 - b1) * blend_factor
    return int(r), int(g), int(b)

while True:

    for event in pygame.event.get():
        if event.type == QUIT:
            exit()

    screen.fill((255,255,255))

    tri = [ (0, 120), (639, 100), (639, 140) ]
    pygame.draw.polygon(screen, (0, 255, 0), tri)
    pygame.draw.circle(screen, (0, 0, 0), (int(factor * 639.0), 120), 10)

    x, y = pygame.mouse.get_pos()
    if pygame.mouse.get_pressed()[0]:
        factor = x / 639.0
        pygame.display.set_caption("Pygame Color Blend Test - %.3f" % factor)

    color = blend_color(color1, color2 , factor)
    pygame.draw.rect(screen, color, (0, 240, 640, 240))

    pygame.display.update()

在这里例子里，移动小球你能看到下方的颜色在“火球橙”和“僵尸绿”之间渐变，更改代码里的color1和color2，你能看到任意两种颜色渐变的过程！

今天主要说明了像素和色彩，很简单，但确实是要点，多写写程序试试，好好理解理解吧！