---
title: Библиотека Pygame Python
excerpt: Библиотека для разработки игр Pygame
date: '2023-11-08'
tags:
  - Информатика
  - Программирование
  - Python
  - Задачи
  - Pygame
---

<TableOfContents>
- [Урок 1](#урок-1)
- [Урок 2](#урок-2)
</TableOfContents>

# Урок 1

pygame - это библиотека модулей для языка Python, созданная для разработки 2D игр.

Для того чтобы установить pygame на свой компьютер необходимо открыть командную строку или терминал и написать команду

```python
pip3 install pygame
```
После установки необходимо создать новый файл и импортировать модуль pygame и написать шаблон игры

```python
# Импортируем библиотеку pygame
import pygame
# Импортируем системную функцию exit
from sys import exit

# Инициализируем pygame
pygame.init()

# Создаем окошко 800 пикселей шириной
# и 600 пикселей высотой и записываем его
# в переменную display.
# Переменную display называют поверхностью.
display = pygame.display.set_mode( (800, 600) )

# Основной цикл игры
while True:
    # Ждем события (действия пользователя)
    for event in pygame.event.get():
        # Если нажали на крестик,
        # то закрываем окно
        if event.type == pygame.QUIT:
            pygame.quit()
            exit()

    # Обновляем поверхность игры
    # на каждом шаге основного цикла игры
    pygame.display.update()
```

Пользователь может взаимодействовать с нашей игрой. Каждое действие пользователя - это некоторое событие, которое мы можем обработать. Выражение pygame.event.get() - это список событий, произошедших в нашей игре.

Цикл for просто перебирает необработанные события. Каждое событие он присваивает переменной event (можно написать любую другую).

Поговорим о цикле while, основном цикле игры. Как часто он выполняется? Очень и очень часто, это зависит от мощности компьютера. Для обновления экрана в играх часто используют 60 кадров в секунду.

Ограничим количество выполнений цикла.
```python
import pygame
from sys import exit

pygame.init()

display = pygame.display.set_mode( (800, 600) )

FPS = 60 # Создаем переменную FPS
clock = pg.time.Clock() # Создаем счетчик для FPS
while True:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            pygame.quit()
            exit()

    pygame.display.update()

    clock.tick(FPS) # Замедляем цикл до 60 выполнений в секунду
```
Методу tick() передается желаемое количество кадров в секунду. Задержку он вычисляет сам. На каждой итерации основного цикла игры секунда делится на 60 и на вычисленную величину выполняется задержка.

Рисование фигур
В библиотеке pygame существует множество функций для рисования различных фигур.

Функция polygon() рисует произвольную фигуру. Она принимает 3 обязательных параметра (поверхность, цвет и кортеж координат) и 1 необязательный (толщину линий).
```python
import pygame
from sys import exit

pygame.init()

display = pygame.display.set_mode( (800, 600) )

# Рисуем полигон (да, получится квадратик)
pygame.draw.polygon( display, (255, 0, 0) , ( (0, 0), (100, 0), (100, 100), (0, 100) ) )

FPS = 60
clock = pg.time.Clock()
while True:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            pygame.quit()
            exit()

    pygame.display.update()

    clock.tick(FPS)
```

display - наша поверхность

(255, 0, 0) - красный цвет, почитайте про rgb

( (0, 0), (100, 0), (100, 100), (0, 100) ) - координаты вершин квадрата. Возьмите листочек и нарисуйте его координатах (замените сотню на единицу).

Давайте нарисуем треугольник
```python
import pygame
from sys import exit

pygame.init()

display = pygame.display.set_mode( (800, 600) )

# Рисуем квадратик
pygame.draw.polygon( display, (255, 0, 0) , ( (0, 0), (100, 0), (100, 100), (0, 100) ) )
# Рисуем синий треугольник
pygame.draw.polygon( display, (0, 0, 255) , ( (100, 100), (200, 200), (100, 200) ) )

FPS = 60 # Создаем переменную FPS
clock = pg.time.Clock()
while True:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            pygame.quit()
            exit()

    pygame.display.update()

    clock.tick(FPS)

display - поверхность
```
(0, 0, 255) - синий цвет

((100, 100), (200, 200), (100, 200)) - координаты вершин нашего треугольник.

Самостоятельно нарисуйте пятиугольник (вам помогут карандаш и лист бумаги)
Рисование окружностей
Чтобы нарисовать окружность нужно вызвать метод circle из модуля draw. Команда выглядит так: pygame.draw.circle(display, color, position, radius).

display - поверхность, на которой рисуем

color - цвет, записанный в кортеже из трех чисел. (еще раз про rgb)

position - координаты точки центра окружности (кортеж из двух чисел (x, y))

radius - радиус окружности в пикселях

```python
import pygame
from sys import exit

pygame.init()

display = pygame.display.set_mode( (800, 600) )

# Рисуем квадратик
pygame.draw.polygon( display, (255, 0, 0) , ( (0, 0), (100, 0), (100, 100), (0, 100) ) )
# Рисуем синию линию
pygame.draw.polygon( display, (0, 0, 255) , ( (100, 100), (200, 200), (100, 200) ) )
# Рисуем желтую окружность с радиусом 100 пикселей
pygame.draw.circle( display, (255, 255, 0) , (400,200), 100)

FPS = 60
clock = pg.time.Clock()
while True:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            pygame.quit()
            exit()

    pygame.display.update()

    clock.tick(FPS)
```

display - наша поверхнотсть для рисования

(255, 255, 0) - желтый цвет

(400, 200) - координаты точки центра (в нашем случае 400 пикселей от верхнего левого угла по горизонтали и 200 пикселей по вертикали)

100 - радиус нашей окружности в пикселях

Объявления переменных для цветов
Для нашего с вами удобства давайте объявим несколько переменных, в которые сохраним используемые нами цвета
```python
import pygame
from sys import exit

pygame.init()

WHITE = (255, 255, 255)
BLACK = (0, 0, 0)
PURPLE = (156, 39, 176)
INDIGO = (63, 81, 181)
BLUE = (33, 150, 243)
GREEN = (76, 175, 80)
YELLOW = (255, 235, 59)
ORANGE = (255, 152, 0)
GREY = (158, 158, 158)

display = pygame.display.set_mode( (800, 600) )

# Рисуем квадратик
pygame.draw.polygon( display, (255, 0, 0) , ( (0, 0), (100, 0), (100, 100), (0, 100) ) )
# Рисуем синию линию
pygame.draw.polygon( display, (0, 0, 255) , ( (100, 100), (200, 200), (100, 200) ) )
# Рисуем желтую окружность с радиусом 100 пикселей
pygame.draw.circle( display, (255, 255, 0) , (400,200), 100)

FPS = 60
clock = pg.time.Clock()
while True:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            pygame.quit()
            exit()

    pygame.display.update()

    clock.tick(FPS)
```
Рисование прямоугольников
Для отрисовки прямоугольников можно использовать метод rect.

pygame.draw.rect(display, color, (x, y, width, height) )

color - цвет (теперь можно просто написать имя переменную)

(x, y, width, height) - кортеж из четырех значений. Первые два значения - это координаты верхнего левого угла прямоугольника, а два последних - это ширина и высота.

```python
import pygame
from sys import exit

pygame.init()

WHITE = (255, 255, 255)
BLACK = (0, 0, 0)
PURPLE = (156, 39, 176)
INDIGO = (63, 81, 181)
BLUE = (33, 150, 243)
GREEN = (76, 175, 80)
YELLOW = (255, 235, 59)
ORANGE = (255, 152, 0)
GREY = (158, 158, 158)

display = pygame.display.set_mode( (800, 600) )

# Рисуем квадратик
pygame.draw.polygon( display, (255, 0, 0) , ( (0, 0), (100, 0), (100, 100), (0, 100) ) )
# Рисуем синию линию
pygame.draw.polygon( display, (0, 0, 255) , ( (100, 100), (200, 200), (100, 200) ) )
# Рисуем желтую окружность с радиусом 100 пикселей
pygame.draw.circle( display, (255, 255, 0) , (400,200), 100)
# Рисуем фиолетовый прямоугольник 200х300
pygame.draw.rect( display, PURPLE , (600, 300, 200, 300))

FPS = 60
clock = pg.time.Clock()
while True:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            pygame.quit()
            exit()

    pygame.display.update()

    clock.tick(FPS)
```

Если ваша творческая натура требует большего, то вот ссылка на документацию модулю draw

Там можно найти рисование линий, дуг, эллипсов.

Большой пример запусти его на компьтере:

```python
import pygame
from sys import exit
from random import randint
# Функция, возвращающая случайный оттенок зеленого цвета
def randomGreen():
    return randint(0, 100), randint(100, 255), randint(0,100)
# Функция, возвращающая случайный оттенок красного цвета
def randomRed():
    return randint(100, 255), randint(0, 100), randint(0,100)

pygame.init()
display = pygame.display.set_mode( (600, 600) )
display.fill((255,255,255))
x = 100 # начальная позиция по оси X
y = 100 # начальная позиция по оси Y
while y < 500: # Пока мы не достигли точки с координатой y == 500
    # Вложенный цикл для рисования линии из квадратиков
    while x < 500: # Пока мы не достигли точки с координатой x == 500
        # Рисуем квадратик с координатами x, y
        pygame.draw.rect(display, randomGreen(), (x, y, 25, 25))
        x += 25 # Смещаем позицию квадратика по оси X
    # По завершению вложенного цикла увеличиваем переменную y
    # для перехода на новую строчку
    y += 25
    x = 100 # Возвращаем позицию по оси X в начало строчки
# Рисуем "мордочку" крипера
pygame.draw.rect(display, (0,0,0), (150, 200, 100, 100))
pygame.draw.rect(display, (0,0,0), (350, 200, 100, 100))
pygame.draw.rect(display, (0,0,0), (250, 300, 100, 100))
pygame.draw.rect(display, (0,0,0), (200, 350, 50, 100))
pygame.draw.rect(display, (0,0,0), (350, 350, 50, 100))
while True:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            pygame.quit()
            exit()
    pygame.display.update()
```

Задания:

1.Нарисуйте дерево из minecraft, используя полученные знания

2.Нарисуйте оранжевую, красную, синию и фиолетовую звезды

<TableOfContents>
- [Урок 1](#урок-1)
- [Урок 2](#урок-2)
</TableOfContents>

# Урок №2

Обработка нажатий клавиш клавиатуры

Создадим базовый шаблон для нашей игры

```python
import pygame
from sys import exit

pygame.init()

WHITE = (255, 255, 255)
BLACK = (0, 0, 0)
PURPLE = (156, 39, 176)
INDIGO = (63, 81, 181)
BLUE = (33, 150, 243)
GREEN = (76, 175, 80)
YELLOW = (255, 235, 59)
ORANGE = (255, 152, 0)
GREY = (158, 158, 158)

display = pygame.display.set_mode( (800, 600) )

FPS = 60
clock = pygame.time.Clock()
while True:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            pygame.quit()
            exit()

    pygame.display.update()

    clock.tick(FPS)
```

pygame отслеживает все происходящие в игре события и позволяет нам их обрабатывать. При возникновении события создается экземпляр класса Event. Каждый экземпляр этого класса имеет определенный список свойств. Одно из этих свойств - это свойство type. Именно оно позволяет нам понять, какое событие произошло.

События клавиатуры имеют тип KEYDOWN.

Еще одно важное свойство - это свойство key. Для нас оно представляет интерес, когда мы обнаружили событие с типом KEYDOWN. С помощью свойства key мы можем узнать, какая клавиша была нажата.

```python
import pygame
from sys import exit

pygame.init()

WHITE = (255, 255, 255)
BLACK = (0, 0, 0)
PURPLE = (156, 39, 176)
INDIGO = (63, 81, 181)
BLUE = (33, 150, 243)
GREEN = (76, 175, 80)
YELLOW = (255, 235, 59)
ORANGE = (255, 152, 0)
GREY = (158, 158, 158)

display = pygame.display.set_mode( (800, 600) )

FPS = 60
clock = pygame.time.Clock()
while True:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            pygame.quit()
            exit()
        elif event.type == pygame.KEYDOWN:
            if event.key == pygame.K_LEFT:
                print('Левая стрелка')
            elif event.key == pygame.K_RIGHT:
                print('Правая стрелка')
            elif event.key ==pygame.K_UP:
                print('Стрелка вверх')
            elif event.key ==pygame.K_DOWN:
                print('Стрелка вниз')

    pygame.display.update()

    clock.tick(FPS)
```

После запуска скрипта при нажатии стрелок на клавиатуре в стандартный вывод будут выводится строки с информацией о нажатой клавише.

Напишем код, который будет рисовать кружок
```python
pygame.draw.circle(display, BLUE, (400, 300), 5)
# Добавьте этот скрипт после цикла while
```
Заставим кружок двигаться. Нужно объявить две переменные - x и y. Эти переменные будут координатами нашего кружка. При нажатии клавиши мы будем изменять эти переменные. Если нажата стрелка вправо, увеличим переменную x на 10. Если - стрелка влево, уменьшим переменную x на 10. Проделаем то же самое с переменной y.
```python
import pygame
from sys import exit

pygame.init()

WHITE = (255, 255, 255)
BLACK = (0, 0, 0)
PURPLE = (156, 39, 176)
INDIGO = (63, 81, 181)
BLUE = (33, 150, 243)
GREEN = (76, 175, 80)
YELLOW = (255, 235, 59)
ORANGE = (255, 152, 0)
GREY = (158, 158, 158)

display = pygame.display.set_mode( (800, 600) )

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

x = 400 # начальная координата по оси X
y = 300 # начальная координата по оси Y

while True:
    # Рисуем кружок в точке с координатами x,y
    pygame.draw.circle(display, BLUE, (x, y), 5)
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            pygame.quit()
            exit()
        elif event.type == pygame.KEYDOWN:
            if event.key == pygame.K_LEFT:
                print('Левая стрелка')
                x -= 10
            elif event.key == pygame.K_RIGHT:
                print('Правая стрелка')
                x += 10
            elif event.key == pygame.K_UP:
                print('Стрелка вверх')
                y -= 10
            elif event.key == pygame.K_DOWN:
                print('Стрелка вниз')
                y += 10

    pygame.display.update()

    clock.tick(FPS)
```

Есть один нюанс. Шарик перемещается только один раз при зажатии одной из клавиш. Немного изменим наш код для того, чтобы он обратывал зажатые клавиш.

```python
# ... Код выше без изменений
while True:
    pygame.draw.circle(display, BLUE, (x, y), 5)
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            pygame.quit()
            exit()
    # Найдите 10 отличий
    # Удаляем elif с KEYDOWN
    keys = pygame.key.get_pressed() # Словарь всех нажатых клавиш
    # Обрабатываем каждую клавишу по отдельности
    if keys[pygame.K_LEFT]:
        x -= 10
    if keys[pygame.K_RIGHT]:
        x += 10
    if keys[pygame.K_UP]:
        y -= 10
    if keys[pygame.K_DOWN]:
        y += 10
    pygame.display.update()

    clock.tick(FPS)
```

События мыши
В pygame обрабатываются три типа событий мыши: нажатие кнопки (значение свойства type события соответствует MOUSEBUTTONDOWN), отпускание кнопки (MOUSEBUTTONUP), перемещение мыши (MOUSEMOTION). Какая именно кнопка была нажата, записывается в другое свойство события - button. Для левой кнопки это число 1, для средней - 2, для правой - 3, для прокручивания вперед - 4, для прокручивания назад - 5.

Другим атрибутом мышиных типов событий является свойство pos, в которое записываются координаты нажатия (кортеж из двух чисел).

При нажатии левой кнопки мыши будем рисовать оранжевый кружок
```python
# Код выше без изменений...
while True:
    display.fill(BLACK)
    pygame.draw.circle(display, BLUE, (x, y), 5)
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            pygame.quit()
            exit()
         elif event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
            if event.button == 1:
                pygame.draw.circle(display, ORANGE, (event.pos[0], event.pos[1]), 30)
    keys = pygame.key.get_pressed()
    if keys[pygame.K_LEFT]:
        print('Левая стрелка')
        x -= 10
    if keys[pygame.K_RIGHT]:
        print('Правая стрелка')
        x += 10
    if keys[pygame.K_UP]:
        print('Стрелка вверх')
        y -= 10
    if keys[pygame.K_DOWN]:
        print('Стрелка вниз')
        y += 10


    pygame.display.update()

    clock.tick(FPS)
```
Добавим появление белых кружков по нажатию правой кнопки мыши.
```python
# Код выше без изменений...
while True:
    display.fill(BLACK)
    pygame.draw.circle(display, BLUE, (x, y), 5)
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            pygame.quit()
            exit()
         elif event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
            if event.button == 1:
                pygame.draw.circle(display, ORANGE, (event.pos[0], event.pos[1]), 30)
            elif event.button == 3:
                pygame.draw.circle(display, WHITE, (event.pos[0], event.pos[1]), 30)
    keys = pygame.key.get_pressed()
    if keys[pygame.K_LEFT]:
        print('Левая стрелка')
        x -= 10
    if keys[pygame.K_RIGHT]:
        print('Правая стрелка')
        x += 10
    if keys[pygame.K_UP]:
        print('Стрелка вверх')
        y -= 10
    if keys[pygame.K_DOWN]:
        print('Стрелка вниз')
        y += 10


    pygame.display.update()

    clock.tick(FPS)
```
Добавим очищение поверхности при скролле колесика мыши

```python
# Код выше без изменений...
while True:
    display.fill(BLACK)
    pygame.draw.circle(display, BLUE, (x, y), 5)
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            pygame.quit()
            exit()
         elif event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
            if event.button == 1:
                pygame.draw.circle(display, ORANGE, (event.pos[0], event.pos[1]), 30)
            elif event.button == 3:
                pygame.draw.circle(display, WHITE, (event.pos[0], event.pos[1]), 30)
            elif event.button == 5:
                display.fill(BLACK)
    keys = pygame.key.get_pressed()
    if keys[pygame.K_LEFT]:
        print('Левая стрелка')
        x -= 10
    if keys[pygame.K_RIGHT]:
        print('Правая стрелка')
        x += 10
    if keys[pygame.K_UP]:
        print('Стрелка вверх')
        y -= 10
    if keys[pygame.K_DOWN]:
        print('Стрелка вниз')
        y += 10


    pygame.display.update()

    clock.tick(FPS)
```

Задание:
Создайте еще один перемещающийся объект, назначьте клавиши WASD для его перемещения. Ключи клавиш: W == K_w, A == K_a, D == K_d, S == K_s. Обратите внимание, что вам понадобятся новые переменные для координат, например, x1 и y1.

<TableOfContents>
- [Урок 1](#урок-1)
- [Урок 2](#урок-2)
</TableOfContents>