如何繪製表面（影像，字型）？以及色彩混合模式，裁剪區域，鎖定等問題

Pygame 中的色彩混合模式

在 Pygame 中，如果Surface物件支援透明度，那麽在繪製擁有透明度的色彩時，混合模式將決定色彩的顯示效果，即被繪製的色彩如何與相同位置的原有色彩進行計算。如果原有色彩沒有透明度或者表面物件不支援透明度，那麽即便設定了混合模式也不會生效。

pygame模組提供了以下變數，可用於在函式或方法中設定色彩的混合模式，BLEND_ADD，BLEND_SUB，BLEND_MULT，BLEND_MIN，BLEND_MAX，BLEND_RGBA_ADD，BLEND_RGBA_SUB，BLEND_RGBA_MULT，BLEND_RGBA_MIN，BLEND_RGBA_MAX，BLEND_RGB_ADD，BLEND_RGB_SUB，BLEND_RGB_MULT，BLEND_RGB_MIN，BLEND_RGB_MAX，BLEND_PREMULTIPLIED，BLEND_ALPHA_SDL2。

為表面填入色彩

Surface物件的fill方法，可用於為遊戲表面的指定區域填入某種色彩，並指定混合模式。

fill(color, rect, special_flags)

color 參數

color參數是一個包含色彩資訊的物件，該物件的書寫格式與Color物件的建構子的rgbvalue參數類似。

rect 參數

rect參數是一個包含矩形資訊的物件，決定了表面物件的一些特性，該物件的書寫格式與Rect物件的建構子的single_arg參數類似。

special_flags 參數

special_flags參數是色彩的混合模式，你可以檢視色彩混合模式一段來了解更多。

from pygame import Surface, SRCALPHA, BLEND_RGBA_ADD


# 建立支援透明度的表面，並設定表面的透明度
s = Surface((800, 600), SRCALPHA)
# 繪製一個不透明矩形
s.fill('#ff0000', [100, 100, 100, 100])
# 繪製一個透明矩形，與不透明矩形部分重疊
s.fill('#ffff0099', [150, 150, 100, 100], BLEND_RGBA_ADD)


# 建立遊戲視窗並繪製 s
from pygame import display
w = display.set_mode((800, 600))
w.blit(s, (0, 0))
display.flip()


import time
time.sleep(3)

在表面中繪製表面

Pygame 繪製 Surface 表面

影片示範 YouTube

Surface物件的blit方法，可用於在遊戲表面中繪製另一個表面。

blit(source, dest, area=None, special_flags=0)

source 參數

source參數是需要被繪製的表面物件。

dest 參數

dest參數表示了繪製的開始位置，他可以是依次包含 X 座標和 Y 座標的 Python 浮點數序列物件，或者是包含矩形資訊的物件（書寫格式與Rect物件的建構子的single_arg參數類似），矩形的左上角座標即為繪製的開始位置（矩形的大小不會起到任何作用）。

area 參數

area參數是一個包含矩形資訊的物件，用於指定繪製source參數所表示的表面的哪個區域，該物件的書寫格式與Rect物件的建構子的single_arg參數類似。

special_flags 參數

special_flags參數是色彩的混合模式，你可以檢視色彩混合模式一段來了解更多。

傳回值

blit方法的傳回值是一個Rect物件，表示目標表面中被實際繪製了內容的區域，該區域不會超出表面的裁剪區域。

Surface物件的blits方法，可用於在遊戲表面中繪製多個其他表面。

blits(blit_sequence, doreturn=1)

blit_sequence 參數

blit_sequence參數是一個包含數個元組的 Python 序列物件，每一個元組的形式均類似於(source,dest,area,special_flags)，其中的source，dest，area，special_flags的含義和書寫格式與blit方法的source，dest，area，special_flags參數相同。

你可以省略元組中的元素area或special_flags，因此，元組的形式也可以類似於(source,dest)，(source,dest,area)或(source,dest,special_flags)。

doreturn 參數

如果doreturn參數等價於True，那麽blits方法將傳回實際繪製區域，否則將傳回None。

傳回值

blits方法的傳回值是None或一個包含數個Rect物件的 Python 串列，Rect物件表示目標表面中被實際繪製了內容的區域，該區域不會超出表面的裁剪區域。

from pygame import Surface


# 建立一些表面物件
s1 = Surface([100, 100])
s1.fill(0xff0000, [0, 0, 100, 100])
s2 = Surface([50, 50])
s2.fill('green', [0, 0, 50, 50])
s3 = Surface([100, 100])
s3.fill('#0000ff', [0, 0, 100, 100])


# 建立遊戲視窗並繪製多個表面
from pygame import display
w = display.set_mode((800, 600))
w.blits([
	(s1, (0, 0)),
	(s2, (100, 0)),
	# 只繪製 s3 的左上角區域
	(s3, (150, 0), [0, 0, 25, 25])
])
display.flip()


# 等候 3 秒鐘
import time
time.sleep(3)

轉換表面的像素格式

Pygame 轉換像素格式，提高 Surface 表面的算繪效率

影片示範 YouTube

如果一個表面物件需要被多次的繪製，那麽可以事先轉換像素格式，使其與需要繪製到的表面的像素格式相同。

Surface物件的convert方法，將根據給出的像素格式建立一個新的不支援透明度的表面，如果沒有給出任何參數，則采用遊戲視窗對應的表面的像素格式。

convert()
convert(surface)
convert(depth, flags=0)
convert(masks, flags=0)

surface 參數

surface參數是一個表面物件，將采用該表面物件的像素格式。

depth，flags，masks 參數

參數depth，flags和masks，與Surface物件的建構子的同名參數的作用和書寫格式相同，分別表示表面的色彩深度，特性，以及用於色彩對映整數的遮罩。

傳回值

convert方法的傳回值是一個已經轉換了像素格式的新的Surface物件。

與convert方法類似，Surface物件的convert_alpha方法同樣會根據給出的像素格式建立一個新的表面，只不過該表面支援透明度。

convert_alpha()
convert_alpha(surface)

surface 參數

surface參數是一個表面物件，將采用該表面物件的像素格式。

傳回值

convert_alpha方法的傳回值是一個已經轉換了像素格式的新的Surface物件。

# 匯入並建立遊戲視窗
from pygame import display, Surface, SRCALPHA
w = display.set_mode((800, 600))


# 建立支援透明度的表面物件，填入具有透明度的紅色正方形
s = Surface([100, 100], SRCALPHA)
s.fill('#ff000099', [0, 0, 100, 100])


# 轉換像素格式，新表面不支援透明度
cs = s.convert(16, SRCALPHA)
print(f'cs 特性：{cs.get_flags()}')
# 轉換像素格式，新表面支援透明度
cas = s.convert_alpha()
print(f'cas 特性：{cas.get_flags()}')


# 在遊戲視窗中繪製 cs 和 cas
w.blit(cs, (0, 0))
w.blit(cas, (100, 100))
display.flip()


import time
time.sleep(3)

在表面中繪製影像和文字（字型）

Pygame 繪製影像和文字

影片示範 YouTube

事實上，在 Pygame 中無論是影像還是文字，最終只能以Surface表面物件的形式被繪製。對於影像，在使用image模組載入影像檔案後，你將獲得已經繪製了影像的表面物件，對於文字，你需要首先建立Font物件，然後使用字型物件的render方法，將指定的文字轉換為一個表面物件。

render(text, antialias, color, background=None)

text 參數

text參數是包含了需要繪製的文字的字串。

antialias 參數

如果antialias參數等價於True，那麽被繪製的文字將擁有反鋸齒效果。

color 參數

color參數表示文字的色彩，其書寫格式與Color物件的建構子的rgbvalue參數類似。

background 參數

background參數表示文字的背景色彩（預設為None，背景透明），其書寫格式與Color物件的建構子的rgbvalue參數類似。

傳回值

render方法的傳回值是繪製了文字的Surface物件。

# 匯入模組並進行初始化
from pygame import font, image
font.init()


# 使用 Pygame 預設字型繪製文字 Hello
f = font.Font(size=30)
ts = f.render('Hello', True, [2, 255, 0], '#ffffff')


# 載入影像檔案
img = image.load('candy.png')


# 建立遊戲視窗並繪製 ts 和 img
from pygame import display
w = display.set_mode([800, 600])
w.blit(ts, (50, 50))
w.blit(img, (100, 100))
display.flip()


import time
time.sleep(3)

取得和設定表面的裁剪區域

每一個 Pygame 的表面物件都擁有一個裁剪區域，位於裁剪區域以外的像素是不可修改的，預設情況下，裁剪區域等同於表面自身，這表示你可以為表面中的任意像素設定色彩。

Surface物件的get_clip方法，可用於取得表面物件的裁剪區域。

get_clip()

傳回值

get_clip方法的傳回值是表示表面裁剪區域的Rect物件。

Surface物件的set_clip方法，可用於設定表面物件的裁剪區域。

set_clip(rect)

rect 參數

rect參數是一個包含矩形資訊的物件，該物件用於指定表面的裁剪區域，其書寫格式與Rect物件的建構子的single_arg參數類似。

如果rect參數為None，那麽裁剪區域將等同於表面自身。

from pygame import Surface


s = Surface([800, 600])
# 繪製一個白色的正方形並將其設定為裁剪區域
s.fill('white', ((100, 100), (100, 100)))
s.set_clip((100, 100), (100, 100))
print(f'目前裁剪區域：{s.get_clip()}')


# 繪製一個與白色正方形部分重疊的綠色正方形
s.fill('#00ff00', (150, 150, 100, 100))


# 將整個表面設定為裁剪區域
s.set_clip(None)
print(f'目前裁剪區域：{s.get_clip()}')


# 繪製一個與白色正方形部分重疊的藍色正方形
s.fill('#0000ff', [50, 50, 100, 100])


# 建立遊戲視窗並繪製 s
from pygame import display
w = display.set_mode((800, 600))
w.blit(s, (0, 0))
display.flip()


import time
time.sleep(3)

目前裁剪區域：<rect(100, 100, 100, 100)>
目前裁剪區域：<rect(0, 0, 800, 600)>

from pygame import Surface


s = Surface([100, 100])
# 裁剪區域超出了表面的大小
s.set_clip((0, 0, 110, 120))
print(f'目前裁剪區域：{s.get_clip()}')

目前裁剪區域：<rect(0, 0, 100, 100)>

鎖定和解除鎖定表面

Surface物件的lock和unlock方法，可用於鎖定和解除鎖定表面。當一個表面被鎖定時，Pygame 將不能對其進行繪製和管理，這意味著該表面無法顯示在遊戲中，除非他被解除鎖定，正因如此，你不應該讓一個Surface物件長時間處於鎖定狀態。

lock()
unlock()

Surface物件的mustlock方法，可用於判斷是否必須鎖定表面，在存取與表面像素相關的資料之前，該方法幾乎不會被使用，因為 Pygame 會自行管理表面的鎖定和解除鎖定。

mustlock()

傳回值

如果mustlock方法傳回True，那麽表示表面需要鎖定。

Surface物件的get_locked方法，可用於判斷表面是否已經被鎖定。

get_locked()

傳回值

如果get_locked方法傳回True，那麽表示表面已經被鎖定。

Surface物件的get_locks方法，可用於取得已經被鎖定的表面，通常是指表面自身，但也可能是該表面的子表面。

get_locks()

傳回值

get_locks方法傳回一個 Python 元組，元組中包含了被鎖定的表面物件。這裏需要說明的是，如果你多次呼叫Surface物件的lock方法，那麽Surface物件可能會重複出現在元組中。

from pygame import Surface


s1 = Surface([800, 600])
s1.fill('white', [0, 0, 100, 100])
print(f'是否需要鎖定：{s1.mustlock()}')
# 鎖定表面兩次
s1.lock()
s1.lock()
print(f'是否已經鎖定：{s1.get_locked()}')
print(f'已經存在的鎖定：{s1.get_locks()}')


s2 = Surface([800, 600])
# ERROR 無法繪製被鎖定的表面
s2.blit(s1, [0, 0])

pygame.error: Surfaces must not be locked during blit

原始碼

src/zh-hant/surface/draw·codebeatme/pygame·GitHub

講解影片

Pygame 繪製 Surface 表面·YouTube
Pygame 繪製影像和文字·YouTube
Pygame 轉換像素格式，提高 Surface 表面的算繪效率·YouTube