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pygame实现时钟效果

2024-04-02 19:04:59 445人浏览薄情痞子

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摘要

用pygame做一个时钟，供大家参考，具体内容如下刚刚学习pygame，由于基础实在太差，每个例子都要反复写逐句研究才能基本弄懂，这次做一个简单的有时针、分针、秒针，能正确行走的表

用pygame做一个时钟，供大家参考，具体内容如下

刚刚学习pygame，由于基础实在太差，每个例子都要反复写逐句研究才能基本弄懂，这次做一个简单的有时针、分针、秒针，能正确行走的表。。。例子不难，但是还是能掌握一些基本的知识点，比如xy坐标的计算，画圆，文字处理等。小白如我可以借鉴下，我认为学习还是以逻辑为主，所以我尽量还原初学时候的逻辑步骤，不啰嗦了，开整！

前期准备

这次我们用到的主要是pygame，math，datetime几个库，datetime.today()可以获取当前时间，math.sin()和math.cos()用于计算表针的坐标。用到的方法主要是pygame.draw.circle()画圆，和pygame.draw.line()画线

开始下手

先把pygame初始化，再弄个窗口出来，准备工作做好


import math, pygame
from pygame.locals import *
from datetime import datetime, date, time

pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode((600, 600))
pygame.display.set_caption("Clock")

然后画个圆当表盘，这样就需要确定位置和半径


pos_x = 300
pos_y = 300
radius = 250

考虑到区分三个表针的颜色，先设置好四种颜色


white = 255, 255, 255
red = 240, 0, 0
green = 0, 240, 0
blue = 0, 0, 240

计算表针的坐标，需要用到角度，所以先把角度设好


hour_angle = 0
minute_angle = 0
second_angle = 0

写数字需要用到文字处理，把文字样式设置一下


font = pygame.font.Font(None, 24)

最后还要写两个方法一个是输出文字的，一个是规范角度的。这俩以后都经常用


# abs（）是取绝对值，%运算符号很有意思，效果是360取余数，保证了角度在360以内
def wrap_angle(angle):
    return abs(angle % 360)

# 把打印文字的步骤封装在一个方法里，每次方便调用，简化代码
def print_text(font, x, y, text, color):
    imgText = font.render(text, True, color)
    screen.blit(imgText, (x, y))

好了，准备工作做完了，我们来写循环


while True:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == QUIT:
            exit()
    keys = pygame.key.get_pressed()
    if keys[K_ESCAPE]:
        exit()

这一段都是常规格式了，不解释了，就是让窗口能关掉。

然后把背景涂上一个颜色，不止一个人说我审美有问题了，所以我随便选了个颜色，我都觉得有点丑


screen.fill((131, 139, 139))

我们先画一个表盘


# 画表盘
pygame.draw.circle(screen, white, (pos_x, pos_y), radius, 2)

在表盘上写数字


# 写表盘数字
for n in range(1, 13):  
    # 一共12个数字，平均分到一个圆内 每两个数字之间的角度为 360/12
    x = math.cos(math.radians(angle)) * (radius - 10) - 5
    y = math.sin(math.radians(angle)) * (radius - 10) - 7
    print_text(font, pos_x + x, pos_y + y, str(n), white)

这里说道说道几个常用函数和概念，防止以后时间长了自己都忘

range（x,y）

作用是从x开始到y结束，但不包括y，所以range(1,13) 就是从1到12，如果x不填，则默认从0开始

math.randians(angle)、math.sin()、math.cos()

这里比较绕了，要遍历一个圆周，我们需要三个参数，圆心坐标（pos_x,pos_y），半径（radius），和角度（angle），然后通过三角函数里的正弦和余弦两个函数乘以半径，计算出每个点的坐标（x,y）,而正弦和余弦函数需要的参数是弧度，所以需要用 math.randians(angle)将角度转化成弧度

问题来了，为啥正弦余弦乘以半径可以得出圆周上点的坐标呢？

给个图自己看，很简单

想象一下A点是圆心，B点是圆周上的点，AB是圆的半径，那么B点的x坐标就是 cosA乘以AB，y坐标就是sinA乘以AB

计算x,y坐标时候 -5 -7又是为啥呢？

因为pygame里画模型的时候，坐标是模型的左上角并不是模型的中心点，无论图片还是文字还是其他什么都是这样，所以需要减掉几个像素，使模型出现在正确的位置，不然会往右下偏，这点以后要经常用到

目前为止，表盘画好了，是这个样子的

开始画表针
我们首先拿到当前的时间


# 获取时间
time = datetime.today()
hour = time.hour % 12
minute = time.minute
second = time.second

画秒针


# 画秒针
second_angle = wrap_angle(second * (360 / 60) - 90)  # 秒针是60进制，所以一秒的角度为 360/60
second_x = math.cos(math.radians(second_angle)) * (radius - 3)
second_y = math.sin(math.radians(second_angle)) * (radius - 3)
pygame.draw.line(screen, blue, (pos_x, pos_y), (pos_x + second_x, pos_y + second_y), 2)

问题又来了，为啥要 -90

因为画圆的时候，0度是在3点钟方向的，而实际情况下，我们希望0度在12点钟方向，所以要减掉90度，达到需要

radius - 3 是为了让秒针短一些，不至于戳到表盘上
解决了秒针，分针时针就简单了

画分针和时针


# 画分针
    minute_angle = wrap_angle(minute * (360 / 60) - 90)  # 分针也是60进制，原理同秒针
    minute_x = math.cos(math.radians(minute_angle)) * (radius - 40)
    minute_y = math.sin(math.radians(minute_angle)) * (radius - 40)
    pygame.draw.line(screen, green, (pos_x, pos_y), (pos_x + minute_x, pos_y + minute_y), 4)
    # 画时针
    # 时针算角度时增加了一部分，因为钟表分针走的时候，时针也在走一个很小的角度 即30/60，
    # 加上这个角度，表才更加逼真，否则分针走的时候，时针一直保持指到整点，是错误的
    hour_angle = wrap_angle(hour * (360 / 12) - 90) + minute * 30 / 60
    hour_x = math.cos(math.radians(hour_angle)) * (radius - 80)
    hour_y = math.sin(math.radians(hour_angle)) * (radius - 80)
    pygame.draw.line(screen, red, (pos_x, pos_y), (pos_x + hour_x, pos_y + hour_y), 6)

这里有点小技巧，我们看到计算hour_angle的时候，在后面加了 minute * 30 / 60，这里实际上应该这么写minute / 60* （360/12） minute是当前的分钟数，拿他除以60分钟得到一个比例，然后12个小时，每两个数字之间的角度是360/12即30度
加上这一块，使分针每走一分钟，时针也会相应的走一点，更逼真不是

然后写上当前时间，比较表针位置是不是当前时间


# 写时间
    print_text(font, 10, 10, str(hour) + " : " + str(minute) + " : " + str(second), white)

最后在圆点位置画一个点，盖住三个表针交叉的位置，好看一点


# 画表中心的圆点 之所以放在最后是想盖住三个针的原点
    pygame.draw.circle(screen, white, (pos_x, pos_y), 8, 0)

最最后，别忘了刷新


pygame.display.update()

完整代码如下


import math, pygame
from pygame.locals import *
from datetime import datetime, date, time

pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode((600, 600))
pygame.display.set_caption("Clock")

pos_x = 300
pos_y = 300
radius = 250

white = 255, 255, 255
red = 240, 0, 0
green = 0, 240, 0
blue = 0, 0, 240

hour_angle = 0
minute_angle = 0
second_angle = 0

font = pygame.font.Font(None, 24)


def wrap_angle(angle):
    return abs(angle % 360)


def print_text(font, x, y, text, color):
    imgText = font.render(text, True, color)
    screen.blit(imgText, (x, y))


while True:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == QUIT:
            exit()
    keys = pygame.key.get_pressed()
    if keys[K_ESCAPE]:
        exit()

    screen.fill((131, 139, 139))

    # 画表盘
    pygame.draw.circle(screen, white, (pos_x, pos_y), radius, 2)

    # 写表盘数字
    for n in range(1, 13):  # range(x,y)是从x开始到y结束 但不包括y，所以这里是1-13
        # 一共12个数字，平均分到一个圆内 每两个数字之间的角度为 360/12
        # 减90是因为默认开始点是3点钟方向，而实际上是12点钟方向，下面画分针、时针、秒针时也是这个道理
        angle = n * 360 / 12 - 90
        # 这里x,y减5减7，是因为写文字的时候坐标不是文字的中心点而是文字的左上角
        # ，所以文字会显得往右下角偏，稍微的修正看起来更舒服
        x = math.cos(math.radians(angle)) * (radius - 10) - 5
        y = math.sin(math.radians(angle)) * (radius - 10) - 7
        print_text(font, pos_x + x, pos_y + y, str(n), white)

    # 获取时间
    time = datetime.today()
    hour = time.hour % 12
    minute = time.minute
    second = time.second

    # 画秒针
    second_angle = wrap_angle(second * (360 / 60) - 90)  # 秒针是60进制，所以一秒的角度为 360/60
    second_x = math.cos(math.radians(second_angle)) * (radius - 3)
    second_y = math.sin(math.radians(second_angle)) * (radius - 3)
    pygame.draw.line(screen, blue, (pos_x, pos_y), (pos_x + second_x, pos_y + second_y), 2)
    # 画分针
    minute_angle = wrap_angle(minute * (360 / 60) - 90)  # 分针也是60进制，原理同秒针
    minute_x = math.cos(math.radians(minute_angle)) * (radius - 40)
    minute_y = math.sin(math.radians(minute_angle)) * (radius - 40)
    pygame.draw.line(screen, green, (pos_x, pos_y), (pos_x + minute_x, pos_y + minute_y), 4)
    # 画时针
    # 时针算角度时增加了一部分，因为钟表分针走的时候，时针也在走一个很小的角度 即30/60，
    # 加上这个角度，表才更加逼真，否则分针走的时候，时针一直保持指到整点，是错误的
    hour_angle = wrap_angle(hour * (360 / 12) - 90) + minute * 30 / 60
    hour_x = math.cos(math.radians(hour_angle)) * (radius - 80)
    hour_y = math.sin(math.radians(hour_angle)) * (radius - 80)
    pygame.draw.line(screen, red, (pos_x, pos_y), (pos_x + hour_x, pos_y + hour_y), 6)

    # 写时间
    print_text(font, 10, 10, str(hour) + " : " + str(minute) + " : " + str(second), white)

    # 画表中心的圆点 之所以放在最后是想盖住三个针的原点
    pygame.draw.circle(screen, white, (pos_x, pos_y), 8, 0)


    pygame.display.update()