Python使用pygame设计一幅冷冷的雪落动图

看到很多小伙伴使用python实现了很多动态的效果，非常漂亮。
闲来无事，也参考做法，自己做了一幅雪落动图。过程中，遇到了一些问题，花了点时间搞定。

基础代码实现雪花飘落

基础代码问了chatGPT，但是初始实现效果，不是很理想。

import pygame
import random
# 初始化Pygame
pygame.init()

# 设置窗口尺寸和标题
window_width = 800
window_height = 600
window = pygame.display.set_mode((window_width, window_height))
pygame.display.set_caption("雪花飘落")

# 定义雪花颜色为白色
WHITE = (255, 255, 255)

# 创建雪花列表
snowflakes = []

# 创建雪花对象
class Snowflake:
    def __init__(self, x, y, size):
        self.x = x
        self.y = y
        self.size = size
        self.speed = random.randint(1, 8)

    def fall(self):
        self.y += self.speed
        if self.y > window_height:
            self.y = random.randint(-50, -10)
            self.x = random.randint(0, window_width)

    def draw(self):
        pygame.draw.circle(window, WHITE, (self.x, self.y), self.size)
# 创建GIF帧的列表

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

    # 清空窗口
    window.fill((0, 0, 0))

    # 生成雪花
    # 控制生成雪花的数量，数量可以更改
    if len(snowflakes) < 100:
        x = random.randint(0, window_width)
        y = random.randint(0, window_height)
        # 定义雪花的大小，1-5之间随机，可以根据自己需求更改
        size = random.randint(1, 5)
        snowflake = Snowflake(x, y, size)
        snowflakes.append(snowflake)

    # 更新和绘制雪花
    for snowflake in snowflakes:
        snowflake.fall()
        snowflake.draw()

    # 刷新窗口
    pygame.display.flip()

    # 控制帧率
    pygame.time.delay(10)

# 退出时关闭Pygame
pygame.quit()

呈现效果如下：

动图更换雪景背景

原始代码是黑色背景，肯定不是我们期望的样子，我们预期增加一张美丽的背景图片来润色。

更换雪景背景，首先要导入一个模块

from PIL import Image

根据背景图片修改窗口的大小。

window_width = 1280
window_height = 800

加载背景图片，图片把他放到了与代码文件相同的路径下。

# 加载背景图片
background_image= pygame.image.load("snow.jpg")

在窗口绘制背景图片，取代这一行代码：window.fill((0, 0, 0))

# 绘制背景图片
window.blit(background_image,(0,0))

更换背景后，效果呈现：

转换GIF动图

因为产生的动图，还没有定义格式，我们转变为GIF的动图。
先创建一个帧列表

# 创建GIF帧的列表
frames = []

获取当前帧的截图，并添加到列表

# 获取当前帧的截图并添加到帧列表
pygame_image = pygame.surfarray.array3d(pygame.display.get_surface())
pil_image = Image.fromarray(pygame_image)
pil_image = pil_image.rotate(-90,expand=True)
frames.append(pil_image.copy())

这里需要注意pil_image = pil_image.rotate(-90,expand=True)的应用，默认压缩后的GIF动图可以因为某些原因自动旋转90度。我们通过pil_image.rotate设定产生的动图旋转方向和角度来纠正。

最后是将帧列表保存为GIF格式的文件

# 保存帧列表为GIF文件

frames[0].save("snowfall.gif", save_all=True, append_images=frames[1:], duration=100, loop=0)

我们详细解释一下这段代码：

frames[0].save(“snowfall.gif”, save_all=True, append_images=frames[1:], duration=100, loop=0)：这一行代码的目的是保存动画。具体说明如下：

• “snowfall.gif”：这是要保存的GIF文件的文件名。
• save_all=True：这告诉Pillow保存所有帧。
• append_images=frames[1:]：这是要附加到GIF中的帧的列表。frames[1:]表示从第二帧到最后一帧的所有帧将被附加到GIF中。
• duration=100：这是每帧的显示时间（以毫秒为单位）。在这里，每帧将显示100毫秒，也就是每秒10帧。
• loop=0：这是GIF的循环次数。0表示无限循环。

完整实现代码

import pygame
import random
from PIL import Image
# 初始化Pygame
pygame.init()

# 设置窗口尺寸和标题
window_width = 1280
window_height = 800
window = pygame.display.set_mode((window_width, window_height))
pygame.display.set_caption("雪花飘落")

# 定义雪花颜色为白色
WHITE = (255, 255, 255)

# 加载背景图片
background_image= pygame.image.load("snow.jpg")
# 创建雪花列表
snowflakes = []

# 创建雪花对象
class Snowflake:
    def __init__(self, x, y, size):
        self.x = x
        self.y = y
        self.size = size
        self.speed = random.randint(1, 8)

    def fall(self):
        self.y += self.speed
        if self.y > window_height:
            self.y = random.randint(-50, -10)
            self.x = random.randint(0, window_width)

    def draw(self):
        pygame.draw.circle(window, WHITE, (self.x, self.y), self.size)
# 创建GIF帧的列表
frames = []

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

    # 清空窗口
    # window.fill((0, 0, 0))
    # 绘制背景图片
    window.blit(background_image,(0,0))

    # 生成雪花
    # 控制生成雪花的数量
    if len(snowflakes) < 100:
        x = random.randint(0, window_width)
        y = random.randint(0, window_height)
        # 定义雪花的大小，1-5之间随机
        size = random.randint(1, 5)
        snowflake = Snowflake(x, y, size)
        snowflakes.append(snowflake)

    # 更新和绘制雪花
    for snowflake in snowflakes:
        snowflake.fall()
        snowflake.draw()

    # 刷新窗口
    pygame.display.flip()

    # 获取当前帧的截图并添加到帧列表
    pygame_image = pygame.surfarray.array3d(pygame.display.get_surface())
    pil_image = Image.fromarray(pygame_image)
    pil_image = pil_image.rotate(-90,expand=True)
    frames.append(pil_image.copy())

    # 控制帧率
    pygame.time.delay(10)

# 退出时关闭Pygame
pygame.quit()

# 保存帧列表为GIF文件

frames[0].save("snowfall.gif", save_all=True, append_images=frames[1:], duration=100, loop=0)

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