Ubuntu下Pygame游戲物理模擬實踐

在Ubuntu下使用Pygame進行游戲物理模擬是一個有趣且具有挑戰性的項目。以下是一個簡單的示例，展示了如何使用Pygame實現一個基本的物理模擬。在這個例子中，我們將創建一個球體，讓它在一個平面上自由滾動。

安裝Pygame

首先，確保你已經安裝了Python和Pygame。如果沒有安裝Pygame，可以使用以下命令進行安裝：

pip install pygame

創建Pygame窗口

接下來，我們創建一個簡單的Pygame窗口，用于顯示我們的游戲場景。

import pygame
import sys

# 初始化Pygame
pygame.init()

# 設置窗口大小
width, height = 800, 600
screen = pygame.display.set_mode((width, height))

# 設置窗口標題
pygame.display.set_caption("Pygame Physics Simulation")

# 設置顏色
white = (255, 255, 255)
black = (0, 0, 0)

# 游戲主循環
running = True
while running:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            running = False

    # 更新屏幕
    screen.fill(white)
    pygame.display.flip()

# 退出Pygame
pygame.quit()
sys.exit()

添加物理模擬

現在，我們為球體添加物理模擬。我們將使用基本的牛頓運動定律來計算球體的位置和速度。

import pygame
import sys
import math

# 初始化Pygame
pygame.init()

# 設置窗口大小
width, height = 800, 600
screen = pygame.display.set_mode((width, height))

# 設置窗口標題
pygame.display.set_caption("Pygame Physics Simulation")

# 設置顏色
white = (255, 255, 255)
black = (0, 0, 0)

# 球體屬性
radius = 20
mass = 1
position = [width / 2, height / 2]
velocity = [0, 0]
acceleration = [0, 0]

# 游戲主循環
running = True
while running:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            running = False

    # 更新屏幕
    screen.fill(white)

    # 處理輸入
    keys = pygame.key.get_pressed()
    if keys[pygame.K_UP]:
        velocity[1] -= 5
    if keys[pygame.K_DOWN]:
        velocity[1] += 5
    if keys[pygame.K_LEFT]:
        velocity[0] -= 5
    if keys[pygame.K_RIGHT]:
        velocity[0] += 5

    # 應用重力
    acceleration[1] = -9.8

    # 更新速度
    velocity[0] += acceleration[0]
    velocity[1] += acceleration[1]

    # 更新位置
    position[0] += velocity[0]
    position[1] += velocity[1]

    # 防止球體飛出屏幕
    if position[0] - radius < 0:
        position[0] = radius
        velocity[0] = -velocity[0]
    if position[0] + radius > width:
        position[0] = width - radius
        velocity[0] = -velocity[0]
    if position[1] - radius < 0:
        position[1] = radius
        velocity[1] = -velocity[1]
    if position[1] + radius > height:
        position[1] = height - radius
        velocity[1] = -velocity[1]

    # 繪制球體
    pygame.draw.circle(screen, black, position, radius)

    # 更新屏幕
    pygame.display.flip()

# 退出Pygame
pygame.quit()
sys.exit()

解釋代碼

1. 初始化Pygame：我們首先初始化Pygame并設置窗口大小和標題。
2. 球體屬性：我們定義了球體的半徑、質量、位置和速度。
3. 游戲主循環：我們處理窗口關閉事件，并在每一幀中更新球體的位置和速度。
4. 處理輸入：我們使用鍵盤輸入來控制球體的運動。
5. 應用重力：我們根據重力加速度更新球體的速度。
6. 更新位置：我們根據當前的速度更新球體的位置。
7. 防止球體飛出屏幕：我們檢查球體是否超出屏幕邊界，并相應地反轉速度。
8. 繪制球體：我們在屏幕上繪制球體。

通過這個簡單的示例，你可以開始探索Pygame在物理模擬方面的應用。你可以進一步擴展這個示例，添加更多的物理效果，如碰撞檢測、摩擦力等，以創建更復雜的游戲。