# 第12讲 | 如何设置精灵的变形、放大和缩小？ 上周四，我给你讲解了图片的遮挡问题。这一节我要和你讲精灵的变形、放大和缩小。如果之前没有做过游戏开发，你肯定会问，什么是精灵？ ## 什么是精灵？ 我先来解释一下什么是精灵。精灵当然不是我们传统意义上的什么树林里的精灵。精灵是一个游戏开发中的名词，英文叫Sprite。 > 它多用于游戏中的人物和可移动物品，也可以用于显示鼠标指针和输入的文字。如果屏幕上的可移动物体的尺寸比一个精灵图要大，可由若干个精灵图缩放或者拼接而成。 从**宏观**的概念讲，精灵就是一幅图片。比如我们之前中讲过的那些飞机图、背景图，这些都可以认为是精灵或者是从精灵中派生出来的。它就是一系列可以变化的图片。这些图片可以变形、放大、缩小，或者是一系列的动画帧等等。 从**编程**的角度讲，精灵是一种管理器。在一个精灵的管理器中，可能会有一系列的方法去操作精灵，比如添有加、删除操作，比如有图像的变形、放大、缩小操作，还有系列帧的显示操作等。 既然，精灵就是图片，那在“打飞机”中，飞机会随着画面的变化、操作的不同，而有变形、放大以及缩小的状态。我现在就来讲这些操作的实现，需要用到哪些函数，以及这背后都有什么技巧。 ## 设置变形、放大和缩小需要用到哪些函数？ Pygame中的底层，使用的是SDL开发库，这个我们在之前的内容中已经讲过，因此，这些变形、放大缩小等操作，都有对应的SDL库。 我们要用到的还是之前的飞机图片，为了让你更明确的看清楚，我删除了背景，只呈现飞机的内容。 ### 翻转函数flip 我们首先要用到的是**函数flip**。顾名思义，这个函数就是让你对图片进行翻转，你可以翻转成水平的或者垂直的。所以它拥有两个参数，一个是传入x，一个是传入y，并且都需要传入**布尔值**。如果传入x值为真，那就进行水平镜像翻转，如果y值为真，那就进行垂直镜像翻转，两个都为真，两方都进行翻转。这个函数会返回一个surface。 ``` pln_t = pygame.transform.flip(pln, 1, 1) screen.blit(pln_t, (40, 350)) ``` 我们看到的结果是这样： ![](https://static001.geekbang.org/resource/image/96/2f/961af51b04e51d3ba802e44a1fd2382f.jpg) 原本飞机的头是朝上的，现在进行了水平和垂直的翻转。 ### 缩放函数scale 我们再来看一下**缩放的函数scale**。scale的参数是这样： ``` scale(Surface, (width, height), DestSurface =None) ``` 其中第一个参数是绘制对象，第二个参数是缩放大小，第三个参数一般不太使用，指的是目标对象。 ``` pln_t = pygame.transform.scale(pln, (220,220)) screen.blit(pln_t, (20, 150)) ``` 我们在代码中，将pln这个对象放大到220×220（飞机原本大小为195×62），然后看一下效果。 ![](https://static001.geekbang.org/resource/image/78/66/78b91a5ea30d2eaa2c08fce1ca749b66.jpg) 你看，飞机变大了。我们再尝试修改一下代码。 ``` pln_t = pygame.transform.scale(pln, (20,20)) ``` ![](https://static001.geekbang.org/resource/image/1b/58/1bd5885a91a0462e852ddcbc15132358.jpg) 飞机就变小了。所以，**scale函数**的作用是，**只要你传入参数的width和height值大于原本精灵的长宽值，就变大，否则就变小。** 类似，我们还有一个**函数scale2x**，你只需要填入绘制对象即可，函数会帮你进行两倍扩大，不需要你计算原本的长宽值并且乘以2。 ### 旋转函数rotate 我们再来看一下**rotate旋转函数**。它提供一个参数angle，也就是你需要旋转的角度，正负值都可以。 我们来看一下代码。 ``` pln_t = pygame.transform.rotate(pln, 20) ``` 我们看到的效果就像这样。 ![](https://static001.geekbang.org/resource/image/62/39/62704bbf6e240e17ade2a907a82d3939.jpg) 这样飞机就朝左侧旋转了20度。 相似的，也有整合的函数**rotozoom**。它该函数提供了旋转和扩大的功能。 如果代码这么写： ``` pln_t = pygame.transform.rotozoom(pln, 20, 2) ``` 我们能看到的效果就是这样： ![](https://static001.geekbang.org/resource/image/17/f0/1785173b9a5e6e4f149b1c3d9797dbf0.jpg) ### 剪切函数chop 接下来的是**函数chop**，这个函数提供了图像剪切的功能。我们需要传入一个绘制对象以及一个rect矩形，这样就可以将输入的矩形的内容剪切出来。 ``` pln_t = pygame.transform.chop(pln, [20,150,25,155]) screen.blit(pln_t, (20, 150)) ``` 我们看一下代码的内容，我们在blit的时候，将pln\_t放置在(20,150)的位置上，所以我们在chop的时候，将剪裁\[20,150,25,155\]这样一个矩形进行裁切。 然后我们来看一下效果。 ![](https://static001.geekbang.org/resource/image/d0/63/d06607b46aa22f6321edf7a76ee7ab63.jpg)  这么多函数，是不是容易记不住？我来给这一部分做个总结： **对于精灵的所有放大、缩小或者变换的函数，都在pygame.transform模块里。它提供了一系列2D精灵的变换操作，包括旋转角度、缩小放大、镜像、描边、切割等功能，让你很方便地能够在游戏中随心所欲地对处理2D精灵。** ## Pygame中的Sprite 我们再来看一下Pygame本身，Pygame本身就提供有Sprite模块，Sprite模块提供了Sprite类，事实上，Pygame的精灵类最方便的功能就是将某些序列帧的图片，做成动画，并且保存在Sprite的组（group）里面。在Pygame里面，Sprite是一个轻量级的模块，我们需要做的是要将这个模块继承下来，并且重载某些方法。 ### 类explode 我们现在有一副图片，效果是打击到某个点，开始爆开图案。 ![](https://static001.geekbang.org/resource/image/68/e5/68ee7fc3ef87a7fe6a471da3837626e5.jpg) 这幅图片一共三帧，是一个标准的精灵动画。那么我们需要做的，就是先将这幅图片导入到精灵类当中。我们做一个类explode： ``` class explode(pygame.sprite.Sprite): ``` 这个类继承自Sprite类，然后我们定义一个初始化函数，并且首先调用上层基类的初始化。 ``` def __init__(self, target, frame, single_w, single_h, pos=(0,0)): pygame.sprite.Sprite.__init__(self) ``` 在这个类当中，我们看到了函数的定义内容，第一个参数**self**，我就不过多解释了；**target**是我们需要载入的目标图片；**frame**是我们需要告诉这个类，我们这个动画有几帧；**single\_w, single\_h** 代表了我们每一帧动画的长宽。在这里，我们的每一格动画是262×262。**pos**是我们告诉屏幕，将这个动画放置在屏幕的什么位置。 接下来，这是我编写的初始化代码： ``` def __init__(self, target, frame, single_w, single_h, pos=(0,0)): pygame.sprite.Sprite.__init__(self) self.image = pygame.image.load(target).convert_alpha() self.main_image = self.image self.frame = frame self.rect = self.image.get_rect() self.count = 0 self.single_w, self.single_h = single_w, single_h self.rect.topleft = pos ``` 大部分代码你应该都能理解，但是有几个点，我要特殊说明一下。 第一个是**main\_image**。这个是保存主image图片。我们在后续的切换帧的时候，需要在main\_image中切割后面几帧，并且呈现在屏幕上，这样就会在视觉效果中呈现动画效果。**count**是每一帧的当前计数。在这里我们一共拥有三帧，这三帧我们记录在self.frame里，是总的帧数。 ### 重载函数update 接下来，我们来看一下update代码。 ``` def update(self): if self.count < self.frame-1: self.count += 1 else: self.count = 0 self.image = self.main_image.subsurface([self.count*self.single_w, 0, self.single_w,self.single_h]) ``` **Update**是一个重载函数。事实上，在update函数里，需要判断帧数、当前循环的计数等等。但是，为了能让你能更直观容易地感受代码做了什么内容，所以我直接使用self.count来做帧数的计数。 进入函数后，我们使用self.count来和self.frame的总帧数进行对比。如果帧数不足以切换，那就加1，否则就置为0。判断结束后，我们就将image变成下一帧的内容。 其中，subsurface的意思是传入一个rect值，并且将这个值的surface对象复制给image对象，并且呈现出来。 这时候，我们需要将这些内容放入到group中。 ``` exp = explode('explode.png', 3, 262,262, (100,100)) group = pygame.sprite.Group() group.add(exp) ``` 首先，exp就是我们定义的explode类的对象，我们分别传入的内容是图片、帧数、单个帧的宽度、单个帧的高度，并且将这个精灵显示在屏幕的位置。 随后，我们定义一个叫作group的对象，并且将exp对象填入group中。随后，我们在大循环内，写一串代码。 ``` group.update() group.draw(screen) ``` 这个update，调用的就是**exp.update函数**。draw就是在screen中绘制我们填入group中的内容。由于动画在文章中无法显示，所以我就不将图片放入到文章中来了。 在精灵类中，我们除了动画的呈现，还有碰撞效果的制作。这属于更为复杂的层面，后续的内容，我将会用简单的方式来呈现碰撞的实现。 当然，Sprite类还有更为高阶的用法，除了碰撞，还有Layer（层）的概念。group的添加精灵，事实上是没有次序概念的，所以哪个精灵在前，哪个在后是不清楚的，到了这个时候，你可以使用OrderUpdates、LayerUpdates这些类，其中LayerUpdates拥有众多方法可以调用，这样就会有分层的概念。 ## 小结 这一节，你需要记住这几个重点。 * 精灵的变形、缩放以及pygame中关于精灵类的一些简单的操作。 * 你可以直观地感受到，精灵类和group类配合起来使用是一件很方便的事情，也就是说，我们忽略了blit的这些方法，直接在group中，进行update和draw就可以一次性做完很多的工作。 * 如果我们单独编写精灵的序列帧动画函数，也不是不行，但是你可能需要编写相当多的代码来代替Sprite和group类的工作。 现在留一个小问题给你。 结合精灵的变形、放大和缩小，再结合Pygame精灵类的内容，要在update重载函数里绘制动画帧效果，并且不停地放大、缩小，该怎么实现呢？ 欢迎留言说出你的看法。我在下一节的挑战中等你！