86 《零基礎入門學習Python》筆記 第086講：Pygame：碰撞檢測

《零基礎入門學習Python》第086講：Pygame：碰撞檢測

上節課我們介紹了動畫精靈，這節課我們把重點放在碰撞檢測上，大部分遊戲都是需要做碰撞檢測的，因為你需要知道小球是否發生了碰撞，子彈是否擊中了目標，主角是否踩到了狗屎。

那應該如何實現呢？

說白了，它這個原理很簡單，就是檢測兩個精靈之間是否存在重疊的部分，像我們上節課的小球，在圖1的情況下，它們就沒有產生重疊，也就是沒有發生碰撞。

圖1

當碰撞發生的那一剎那，width = r1 + r2，如圖2所示。

圖2

當它們產生重疊，產生交集的時候，width < r1 + r2，如圖3所示：

圖3

所以我們判斷兩個小球是否發生碰撞，我們只要檢測兩個小球的圓心距是否小於等於它們兩個半徑之和。

我們先來嘗試自己寫碰撞檢測的函數：

（我當然知道sprite 模塊裡面有提供現成的，但是我提議大家學習任何東西之前我們要搞懂它的原理，懂得了它的原理，以後你學習別的語言、別的知識就會事半功倍了）

函數名叫做collide_check()。

import pygame








import sys








import math








from pygame.locals import *








from random import *

















# 球类继承自Spirte类








class Ball(pygame.sprite.Sprite):








def __init__(self, image, position, speed, bg_size):








# 初始化动画精灵








pygame.sprite.Sprite.__init__(self)

















self.image = pygame.image.load(image).convert_alpha()








self.rect = self.image.get_rect()








# 将小球放在指定位置








self.rect.left, self.rect.top = position








self.speed = speed








self.width, self.height = bg_size[0], bg_size[1]

















def move(self):








self.rect = self.rect.move(self.speed)

















# 如果小球的左侧出了边界，那么将小球左侧的位置改为右侧的边界








# 这样便实现了从左边进入，右边出来的效果








if self.rect.right < 0:








self.rect.left = self.width

















elif self.rect.left > self.width:








self.rect.right = 0

















elif self.rect.bottom < 0:








self.rect.top = self.height

















elif self.rect.top > self.height:








self.rect.bottom = 0

















def collide_check(item, target): #碰撞检测








col_balls = []








for each in target:








distance = math.sqrt(\








math.pow((item.rect.center[0] - each.rect.center[0]), 2) + \








math.pow((item.rect.center[1] - each.rect.center[1]), 2))








if distance <= (item.rect.width + each.rect.width) / 2:








col_balls.append(each)

















return col_balls #返回碰撞的小球

















def main():








pygame.init()

















ball_image = "gray_ball.png"








bg_image = "background.png"

















running = True

















# 根据背景图片指定游戏界面尺寸








bg_size = width, height = 1024, 681








screen = pygame.display.set_mode(bg_size)








pygame.display.set_caption("Play the ball - Python Demo")

















background = pygame.image.load(bg_image).convert_alpha()

















# 用来存放小球对象的列表








balls = []

















# 创建五个小球








BALL_NUM = 5








for i in range(BALL_NUM):








# 位置随机，速度随机








position = randint(0, width-100), randint(0, height-100)








speed = [randint(-10, 10), randint(-10, 10)]








ball = Ball(ball_image, position, speed, bg_size)

















while collide_check(ball, balls):#在创建小球的时候也要进行一次碰撞检测，防止一生成就与别的小球重叠了








ball.rect.left, ball.rect.top = randint(0, width-100), randint(0, height-100)








balls.append(ball)

















clock = pygame.time.Clock()

















while running:








for event in pygame.event.get():








if event.type == QUIT:








sys.exit()

















screen.blit(background, (0, 0))

















for each in balls:








each.move()








screen.blit(each.image, each.rect)

















for i in range(BALL_NUM):








item = balls.pop(i)  #把自身拿出来

















if collide_check(item, balls):  #把自己和别的球进行碰撞检测








item.speed[0] = -item.speed[0]








item.speed[1] = -item.speed[1]

















balls.insert(i, item) #还要把自己放进去

















pygame.display.flip()








clock.tick(30)


























if __name__ == "__main__":








main()

這就已經很完美了。

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上面是我們自己寫的碰撞檢測。接下來我們來談一下現成的。

為什麼我們要談一下sprite 提供的現成的碰撞檢測函數呢？不知道大家有沒有註意到我們寫的collide_check() 函數只是適用於圓與圓之間的碰撞檢測，其它的多邊形（如矩形、三角形）以及一些不規則的多邊形，那怎麼辦，我們就不會得到相應的結果了，我們可以試圖去為每一種情況寫一個碰撞檢測函數，也不是不可以。

但其實Pygame 的sprite 模塊事實上已經提供了一個成熟的碰撞檢測的函數供我們使用，這也是我們要將我們的類繼承sprite 模塊的Sprite 基類的原因。

sprite 模塊提供了spritecollide() 方法用於檢測某個精靈是否與指定的組中的其它精靈發生碰撞。（和我們寫的collide_check() 原理基本上類似）

spritecollide(sprite, group, dokill, collided = None)

第一個參數sprite 是指定被檢測的精靈；（就是我們寫的里面的item）

第二個參數group 是指定一個組（就是我們寫的里面的target 列表），它是sprite 的組，因此要使用sprite.Group() 來生成；

第三個參數dokill 是設置是否從組中刪除檢測到碰撞的精靈，設置為True，則刪除；

第四個參數collided 是指定一個回調函數，用於定制特殊的檢測方法，如果第四個參數忽略的話，默認是檢測精靈之間的rect 屬性。

（我們這裡不能使用默認的檢測方法，看下圖，圖中的情況會被檢測為碰撞，但其實兩小球還沒碰撞）

collide_circle(left, right) 方法適用於檢測兩個圓之間是否發生碰撞，left 和right 參數分別是兩個精靈，所以我們直接使用

collided = pygame.sprite.collide_circle

另外，collide_circle()方法需要精靈有一個半徑的屬性，所以我們給Ball 類增加一個radius 屬性。

代碼如下：

import pygame








import sys








from pygame.locals import *








from random import *

















# 球类继承自Spirte类








class Ball(pygame.sprite.Sprite):








def __init__(self, image, position, speed, bg_size):








# 初始化动画精灵








pygame.sprite.Sprite.__init__(self)

















self.image = pygame.image.load(image).convert_alpha()








self.rect = self.image.get_rect()








# 将小球放在指定位置








self.rect.left, self.rect.top = position








self.speed = speed








self.width, self.height = bg_size[0], bg_size[1]








self.radius = self.rect.width / 2  #增加半径属性

















def move(self):








self.rect = self.rect.move(self.speed)

















# 如果小球的左侧出了边界，那么将小球左侧的位置改为右侧的边界








# 这样便实现了从左边进入，右边出来的效果








if self.rect.right < 0:








self.rect.left = self.width

















elif self.rect.left > self.width:








self.rect.right = 0

















elif self.rect.bottom < 0:








self.rect.top = self.height

















elif self.rect.top > self.height:








self.rect.bottom = 0

















def main():








pygame.init()

















ball_image = "gray_ball.png"








bg_image = "background.png"

















running = True

















# 根据背景图片指定游戏界面尺寸








bg_size = width, height = 1024, 681








screen = pygame.display.set_mode(bg_size)








pygame.display.set_caption("Play the ball - Python Demo")

















background = pygame.image.load(bg_image).convert_alpha()

















# 用来存放小球对象的列表








balls = []








group = pygame.sprite.Group()

















# 创建五个小球








for i in range(5):








# 位置随机，速度随机








position = randint(0, width-100), randint(0, height-100)








speed = [randint(-10, 10), randint(-10, 10)]








ball = Ball(ball_image, position, speed, bg_size)








while pygame.sprite.spritecollide(ball, group, False, pygame.sprite.collide_circle):#在创建小球这里必须进行一下碰撞检测








ball.rect.left, ball.rect.top = randint(0, width-100), randint(0, height-100)








balls.append(ball)








group.add(ball)

















clock = pygame.time.Clock()

















while running:








for event in pygame.event.get():








if event.type == QUIT:








sys.exit()

















screen.blit(background, (0, 0))

















for each in balls:








each.move()








screen.blit(each.image, each.rect)

















for each in group:








group.remove(each) #把自身拿出来

















if pygame.sprite.spritecollide(each, group, False, pygame.sprite.collide_circle):#把自己和别的球进行碰撞检测








each.speed[0] = -each.speed[0]








each.speed[1] = -each.speed[1]

















group.add(each)#还要把自己放进去

















pygame.display.flip()








clock.tick(30)


























if __name__ == "__main__":








main()