第12讲|如何设置图像的前后遮挡?
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我们人的肉眼所观察到的世界是属于 3D 世界,有远近大小之分。一个物件 A 被另一个物件 B 遮挡,物件 A 就会看不到,而在 2D 的世界里,都是平面的,没有实际的高度区分,就算做成了斜 45 度角,也是一种视觉呈现,并没有在计算机内形成高度差。
在一般的游戏引擎,或者像 Pygame 这样的游戏库中,基本都是“先绘制的图案先出来”,“后绘制的图案后出来”,而后绘制的图案一定遮挡前面绘制的图案。因为 2D 就是一个平面,从逻辑上讲,按照先后顺序绘制,没有任何问题。
但是如果我们现在做的游戏是斜 45 度角的游戏,类似《梦幻西游》视角的,那么人物和建筑物之间就存在遮挡的问题,如果处理不谨慎,就会出现人物浮在建筑物上,或者建筑物把人挡住了。
所以在一些 2D 引擎中,会有一个 Z 值的概念,Z 值的概念就是在(X,Y)的基本 2D 位置上,加一个高度的概念。这个高度是一个伪概念,它模仿 3D 的 Z 值,只是作遮挡用。但是我们现在使用 Pygame 来编写游戏的话,并没有 Z 值的概念,所以我们需要想一些办法来解决遮挡的问题。
首先,我们从共享资源中抽取一段围墙的图片来进行摆放。
围墙分为两幅图片,都是往右上角延伸的。现在我们需要将这两段围墙连接起来。如果我们像以前的做法,一个图片一个 blit 的话,那是不行的。因为这样需要相当大的代码量,所以我们采取将围墙的代码放入一个 list 中的做法。
首先,我们要定义图片和载入图片。
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然后,我们写一个循环,将围墙放入一个 list 中。我们想要将这两段围墙每隔一个放置不同的样式,就需要做一些判断。我们将数字除以 2,如果能除尽,就摆放其中一个,否则就摆放另一个。
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这样,我们就将围墙的对象分割并且放入到了 list 里面,我们就可以在接下来的代码中使用这个 list,来将围墙拼接出来。
在拼接之前,我们还要定义一系列的变量。现在我们已知这个图片的宽度是 62,长度是 195,所以我们需要增加的步长就是“每次拼接加 62 的宽度”。而围墙 1 和围墙 2 在拼接的过程中,是要往右上角倾斜的。经过测量,倾斜的高度是 30,所以每增加一个围墙,就要往 y 轴减去 30 的高度,现在我们要定义初始化的 x 和 y 的起始位置,并且要定义增加步长的 x 值和 y 值,我们可以这么写:
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我们要将这一系列变量放在循环中,因为每循环贴图一次,就需要重新初始化和计算步长,这样看上去就像把一系列墙一直贴在游戏中一样。
我们来看一下代码。
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这段代码的意思是,遍历 wall 这个 list,取出下标并且赋值给 w 变量,每个 w 变量都是一个 surface 对象,这个对象通过 screen.blit 来贴上去,贴上去的位子使用初始 x 和初始 y,然后初始 x 和初始 y 的位置又变化了,每次增加步长 x 和减去步长 y,进行第二次的贴图,然后继续循环贴,这样我们的围墙就开始连贯了起来。
我们来看一下贴上去的效果。
可以看到,每隔一段贴一幅图,另一段贴另一幅图,这样一整段的围墙就贴完了。一共有十幅图片,每一副图片的 y 值都向上减去 30。
现在我们来总结一下贴这些连贯图片的重点:
- 将内容放入列表或者数组中。为了编程方便,将需要连续贴图的内容放入列表或者数组中就能够减少编程工作量;
- 计算好贴图的点,能让我们在连续贴图的过程中,只要控制位置变量就可以完成。
如果我们编写的是地图编辑器,而地图编辑器生成的脚本代码,除非写得非常智能,一般来讲,就是一连串的贴图代码,这样就会有许许多多的 blit 的操作,并不会将相同的元素加入循环或者列表,那是因为脚本代码是电脑生成的,没有更多的优化代码。
接下来,我们要将一个人物放上去。这个人物只是摆设,我们只是为了测试图像遮挡的情况。
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然后我们在循环的围墙贴图的代码之后,放入人物。
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我们将人物故意放在围墙的某一个位置,效果看起来是这样的。
这样看上去,人物就站在围墙上面了。看起来他似乎有飞檐走壁的功夫,然而事实上,他应该几乎被围墙挡住,但是这个时候问题就来了。虽然我们可以把 blit 的代码放在显示围墙的 blit 代码之下,让围墙遮挡住人物,但是当游戏在进行的时候,人物要往下走,这时候就需要显示在围墙之外,我们不可能在游戏运行的时候改变代码,这是不可能做到的。所以我们还需要改变代码。
事实上,在正式的游戏开发中,我们需要将人物的控制、NPC 的控制等放在不同的线程中去做,而地图则是直接载入地图数据文件。在地图的数据文件中会告诉你,哪些坐标是有物件挡住的,不能走;哪些坐标有哪些物件,你需要走过去的时候被遮挡。但是在我们今天的内容中,为了你能看得更明白,我们将地图和人物的代码都放在游戏的大循环中去做。
我们使用代码来模拟 Z 值的作用,虽然在代码中没有体现 Z 值,但是通过代码你可以理解 Z 值的意义。
首先我们来定义一个函数,这个函数将 blit 代码抽取出来,然后判断传入的参数是不是 list 类型,如果是的话,就连续贴图,否则就贴一张图。
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我们利用 Python 的 isinstance 函数,来判断传入的 data 是不是 list 类型。如果是的话,我们就遍历 data,然后将 data 中的内容进行连续贴图。这是为了模拟我们除了贴人物,还要贴围墙。如果判断不是 list 类型的话,则直接贴上 data。
然后,我们需要改变在游戏循环内的绘制图片代码。我们需要用 blit_sequences 函数来替代这块代码,然后我们在内部做一个判断,判断人物是不是和围墙的位置重叠了,如果是的话,就贴上人物和围墙。
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在这段代码中,我们看到,我们使用了 blit_sequences 这个函数,替代了原本的 surface.blit 代码。在这段代码中,我们需要判断一个位置,这个位置是围墙的 y 值,如果人物走到了这个位置,那么我们就将人物和围墙对象放入到 blit_sequences 中进行绘制。效果就是,人物被遮挡到了围墙外面。
这段代码起作用的地方是在 [plr, w] 这部分。我告诉 Pygame,要先绘制 plr 然后再绘制 w,但是如果你换一个位置,就是先绘制 w 再绘制 plr。
这一部分是示例代码,正式编写游戏的时候,其实是不太会这么写的。这是为了展示我们如何方便地切换绘制位置。其中,plr 和 w 的 list 部分,事实上就是解释 Z 值所做的工作,如果 plr 的 Z 值高于 w,那么就先绘制 plr,否则就先绘制 w。当然在正式编写类似的游戏的时候,我们需要考虑的是多线程,这些我们将在后续的内容中进行讲解。
一般的做法是,我们会在多线程中绘制人物,然后载入地图,我们会在人物走动的过程中,判断地图上的物件,然后进行 Z 值的调整,或许,Z 值最高的是物件本身,比如围墙和建筑物的 Z 值是 100,而人物的 Z 值一直保持在 20,所以每次走到围墙和建筑物这里,总是先绘制人物,再绘制建筑物,这样就起到了遮挡的效果。
小结
这一节内容差不多了,我来总结一下。
我们其实就讲了一个内容。在做遮挡的时候,要考虑绘制顺序,先绘制的一定会被后绘制的遮挡。
如果做得比较成熟的话,利用 Python,我们需要在外面包裹一层字典。每个物件载入的时候,都告知其 Z 值,然后在绘制的时候,判断 Z 值,安排绘制顺序。
现在给你留一个小问题。
如果在绘制的过程中,两个人物的 Z 值相同的话,人物碰到一起,会出现什么结果呢?
欢迎留言说出你的看法。我在下一节的挑战中等你!
文章作者 anonymous
上次更新 2024-02-23