Python游戏引擎开发：显示图片

由于我们的游戏是动态的，所以我们每次更改数据后（例如播放动画时切换图片），要让界面显示更改后的结果，一般的想法是：首先进行擦除原先要改的地方，然后再把变更的内容画出来。不过这个看似简单，如果遇到了重叠放置的对象就麻烦了，比如说A在B的下面，我们要更改A，那么把A擦掉后，B也会被擦掉，原因在于我们的画布是2D的，无法控制Z方向的擦除。这样一来，我们除了重画A还要再把B画上去。这是个比较复杂的问题，所以为了简化操作，我们直接使用全窗口的重绘，也就是定期的进行擦除，然后重绘。

 

显示对象

在前面的章节中，我们屡次提到了显示对象这个东西，那显示对象到底是什么呢？顾名思义，它是一个可视的物体，比如说游戏中的人物，地图等。例如list，tuple等，这些对象是不可以显示的，它们只用于内部的数据存储，所以不是显示对象。同理，游戏中的资源加载器也不是显示对象。

程序开发可以看作一个归类的过程（所以class成为了一种主要的程序语句）。如果我们以对象的尺寸，或者颜色来分类显示对象，那么可能会出现这些类：BigTree，GreenTree……这样的分类存在明显的问题：分类不够细化，而且无法实现所有效果。于是flash给了我们很好的示例：通过负责显示的内容来分类。也就是说，图片显示为一类，文本显示为一类，矢量图形显示为一类……这样一来，细化层度不仅高，而且界面上的一切都可以用这几个类来组合完成。

今天就先来实现显示图片。由于上述的类都和显示对象有关，所以我们先创造一个所有显示对象的父类DisplayObject：

class DisplayObject(Object):
    def __init__(self):
        super(DisplayObject, self).__init__()

        self.parent = None
        self.x = 0
        self.y = 0
        self.alpha = 1
        self.rotation = 0
        self.scaleX = 1
        self.scaleY = 1
        self.visible = True

    @property
    def width(self):
        return self._getOriginalWidth() * abs(self.scaleX)

    @property
    def height(self):
        return self._getOriginalHeight() * abs(self.scaleY)

    def _show(self, c):
        if not self.visible:
            return

        c.save()

        c.translate(self.x, self.y)
        c.setOpacity(self.alpha * c.opacity())
        c.rotate(self.rotation)
        c.scale(self.scaleX, self.scaleY)

        self._loopDraw(c)

        c.restore()

    def _loopDraw(self, c):
        pass

    def _getOriginalWidth(self):
        return 0

    def _getOriginalHeight(self):
        return 0

    def remove(self):
        if hasattr(self, parent) and (isinstance(self.parent, DisplayObjectContainer) or isinstance(self.parent, Stage)):
            self.parent.removeChild(self)

这个类中的所有属性，就是所有显示对象的公共属性。比如说x，y分别表示平面直角坐标系中横纵坐标（原点为屏幕最左上角）；rotation表示对象绕其左上角旋转的角度。
前面提到了重复渲染，所以我们要提供一个方法来实现自我重绘。在重绘的途中，不同的显示对象显示的内容不同，比如说图片类就该显示图片，文本类显示文本。但是这些类又有统一之处，比如说都可以设置横纵坐标，旋转度数等。所以我们创建_show方法，其中对旋转，缩放，移动进行统一处理，然后调用_loopDraw来进行绘制不同的内容。
由于显示对象还有获取宽高的功能，所以我们再加入_getOriginalWidth，_getOriginalHeight进行获取width，height属性时计算宽高。
还有个remove方法用于将自身从现实列表中移除。

以上在代码安排进行了说明，接下来来解释代码。首先追忆一下上一章的代码：

def _showDisplayList(self, childList):
        for o in childList:
            if hasattr(o, _show) and hasattr(o._show, __call__):
                o._show(self.canvas)

这是Stage类中的一个方法，在这个方法中，我们遍历了显示对象并调用显示对象的_show方法，所以这里是绘制显示对象的入口。我们可以看到，在调用这个函数时，我们传入了Stage类的canvas属性，这是个啥玩意呢？在上一章中我们介绍过，这是一个QPainter对象，“只是当时已惘然”【1】的同学还当看看本文前一章才是

【1】出自李义山《锦瑟》一诗，原诗的意思一说是：“只是当年早已惘然”，我这里借代使用，翻译为字面意思：“现在感到茫然”

在_show方法中，我们首先接受这个参数，这个QPainter中有很多方法，可以用来设置整个画笔的一些属性，比如说画笔的透明度，绘画的位置等。QPainter的save方法用于记录当前坐标状态，方便实现相对定位。translate，scale，rotate，setOpacity分别用于设置画笔起始位置，拉升/压缩画笔，旋转画笔，设置画笔透明度。随后调用_loopDraw绘制不同显示对象的特殊内容。最后是调用restore恢复画笔状态到记录状态（save调用时的）。

显示图片

有了以上的显示对象类作为基础，我们就可以来实现显示图片了。

加载图片

首先是加载图片。写个Loader类：

class Loader(DisplayObject):
    def __init__(self):
        super(Loader, self).__init__()

        self.content = None

    def load(self, url):
        image = QtGui.QImage()
        image.load(url)

        self.content = image

用到了QImage这个Qt的类，这个类有个load方法，通过向这个方法传入一个图片地址来加载图片。另外提一下，我们前面说过资源加载器不属于显示对象，但是据我所知，flash中的Loader就是个显示对象，继承自DisplayObject，还可以被加入到现实列表中进行显示，当然这是在加载.swf等文件的条件下，我们这里就暂且模仿flash，以后有别的运用再拓展拓展也不迟。

储存图片数据

在flash中，储存图片使用BitmapData类，这小蹄子就不是显示对象了：

class BitmapData(Object):
    def __init__(self, image = QtGui.QImage(), x = 0, y = 0, width = 0, height = 0):
        super(BitmapData, self).__init__()

        self.image = image
        self.x = x
        self.y = y
        self.width = width
        self.height = height

        if image is not None:
            if width == 0:
                self.width = image.width()

            if height == 0:
                self.height = image.height()

    @property
    def x(self):
        return self.__x

    @x.setter
    def x(self, value):
        if value > self.image.width():
            value = self.image.width()

        self.__x = value

    @property
    def y(self):
        return self.__y

    @y.setter
    def y(self, value):
        if value > self.image.height():
            value = self.image.height()

        self.__y = value

    @property
    def width(self):
        return self.__width

    @width.setter
    def width(self, value):
        if (value + self.x) > self.image.width():
            value = self.image.width() - self.x

        self.__width = value

    @property
    def height(self):
        return self.__height

    @height.setter
    def height(self, value):
        if (value + self.y) > self.image.height():
            value = self.image.height() - self.y

        self.__height = value

    def setCoordinate(self, x = 0, y = 0):
        self.x = x
        self.y = y

    def setProperties(self, x = 0, y = 0, width = 0, height = 0):
        self.x = x
        self.y = y
        self.width = width
        self.height = height

这个类就只是对图片数据进行一些储存，比如说显示范围的宽高，和显示范围的起始坐标。当然这个类还有其他的用途，如像素处理，以后会逐步拓展。值得注意的是，这个类中各个属性代表的含义如下：

图片显示类

图片既加载了又储存了，那么接下来就显示图片了。显示图片的类号Bitmap，是DisplayObject子类：

class Bitmap(DisplayObject):
    def __init__(self, bitmapData = BitmapData()):
        super(Bitmap, self).__init__()

        self.bitmapData = bitmapData

    def _getOriginalWidth(self):
        return self.bitmapData.width

    def _getOriginalHeight(self):
        return self.bitmapData.height

    def _loopDraw(self, c):
        bmpd = self.bitmapData

        c.drawImage(0, 0, bmpd.image, bmpd.x, bmpd.y, bmpd.width, bmpd.height)

这里使用了对_loopDraw的重写来完成绘制图片这一特殊内容。在这个方法中，值得注意的是QPainter的drawImage方法，这个方法接受的参数分别是：[起始点x，起始点y，QImage对象，图片显示内容的x属性，图片显示内容的y属性，图片显示内容的宽，图片显示内容的高]
顺便重写了_getOriginalWidth，_getOriginalHeight来获取图片的宽高。

完成后，结合前面的代码，进行测试：

from pylash.utils import init, addChild
from pylash.display import Bitmap, Loader, BitmapData

def main():
    loader = Loader()
    loader.load(./face.png)

    bmpd = BitmapData(loader.content)
    bmp = Bitmap(bmpd)
    addChild(bmp)

    bmp.x = 80
    bmp.y = 100
    bmp.rotation = -20
    bmp.alpha = 0.8

init(30, Display An Image, 800, 600, main)

效果图：

本次封装的所有代码：<喎?http://www.Bkjia.com/kf/ware/vc/" target="_blank" class="keylink">vcD4NCjxwcmUgY2xhc3M9"brush:java;"> from PyQt4 import QtGui from .utils import Object, Stage class DisplayObject(Object): def __init__(self): super(DisplayObject, self).__init__() self.parent = None self.x = 0 self.y = 0 self.alpha = 1 self.rotation = 0 self.scaleX = 1 self.scaleY = 1 self.visible = True @property def width(self): return self._getOriginalWidth() * abs(self.scaleX) @property def height(self): return self._getOriginalHeight() * abs(self.scaleY) def _show(self, c): if not self.visible: return c.save() c.translate(self.x, self.y) c.setOpacity(self.alpha * c.opacity()) c.rotate(self.rotation) c.scale(self.scaleX, self.scaleY) self._loopDraw(c) c.restore() def _loopDraw(self, c): pass def _getOriginalWidth(self): return 0 def _getOriginalHeight(self): return 0 def remove(self): if hasattr(self, parent) and (isinstance(self.parent, DisplayObjectContainer) or isinstance(self.parent, Stage)): self.parent.removeChild(self) class Loader(DisplayObject): def __init__(self): super(Loader, self).__init__() self.content = None def load(self, url): image = QtGui.QImage() image.load(url) self.content = image class BitmapData(Object): def __init__(self, image = QtGui.QImage(), x = 0, y = 0, width = 0, height = 0): super(BitmapData, self).__init__() self.image = image self.x = x self.y = y self.width = width self.height = height if image is not None: if width == 0: self.width = image.width() if height == 0: self.height = image.height() @property def x(self): return self.__x @x.setter def x(self, value): if value > self.image.width(): value = self.image.width() self.__x = value @property def y(self): return self.__y @y.setter def y(self, value): if value > self.image.height(): value = self.image.height() self.__y = value @property def width(self): return self.__width @width.setter def width(self, value): if (value + self.x) > self.image.width(): value = self.image.width() - self.x self.__width = value @property def height(self): return self.__height @height.setter def height(self, value): if (value + self.y) > self.image.height(): value = self.image.height() - self.y self.__height = value def setCoordinate(self, x = 0, y = 0): self.x = x self.y = y def setProperties(self, x = 0, y = 0, width = 0, height = 0): self.x = x self.y = y self.width = width self.height = height class Bitmap(DisplayObject): def __init__(self, bitmapData = BitmapData()): super(Bitmap, self).__init__() self.bitmapData = bitmapData def _getOriginalWidth(self): return self.bitmapData.width def _getOriginalHeight(self): return self.bitmapData.height def _loopDraw(self, c): bmpd = self.bitmapData c.drawImage(0, 0, bmpd.image, bmpd.x, bmpd.y, bmpd.width, bmpd.height)

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