所谓3D,说到底就是利用透视原理,在2D的画面上创造出有纵深错觉(说白了也就是近大远小)的画面而已,毕竟,屏幕是平的,怎么可能真的画出距离呢?换句话说,计算机3D的本质还是2D,只不过额外多了很多东西。
在纯pygame中,我们画3D画面就是通过计算在2D图像上画一些大小不一的东西:)
距离的魔法
我们看现实中的东西,和我们看画面上的东西,最大差别在于能感受现实物体的距离。而距离的产生,则是因为我们双眼看到的东西是不同的,两眼交替闭合,你会发现眼前的东西左右移动。一只眼睛则很难正确的判断距离,虽然比上眼睛还是能感觉到远近,但更精细一点,比如很难把线穿过针眼。
我们在3D画面上绘图的时候,就要遵循这个规律,看看下面的代码。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
import pygame
from pygame.locals import *
from randomimport randint
class Star(object):
def __init__(self, x, y, speed):
self.x= x
self.y= y
self.speed= speed
def run():
pygame.init()
screen= pygame.display.set_mode((640,480))#, FULLSCREEN)
stars= []
# 在第一帧,画上一些星星
for nin xrange(200):
x= float(randint(0,639))
y= float(randint(0,479))
speed= float(randint(10,300))
stars.append( Star(x, y, speed) )
clock= pygame.time.Clock()
white= (255,255,255)
while True:
for eventin pygame.event.get():
if event.type == QUIT:
return
if event.type == KEYDOWN:
return
# 增加一颗新的星星
y= float(randint(0,479))
speed= float(randint(10,300))
star= Star(640., y, speed)
stars.append(star)
time_passed= clock.tick()
time_passed_seconds= time_passed/ 1000.
screen.fill((0,0,0))
# 绘制所有的星
for starin stars:
new_x= star.x- time_passed_seconds* star.speed
pygame.draw.aaline(screen, white, (new_x, star.y), (star.x+1., star.y))
star.x= new_x
def on_screen(star):
return star.x >0
# 星星跑出了画面,就删了它
stars= filter(on_screen, stars)
pygame.display.update()
if __name__== "__main__":
run()
这里你还可以把FULLSCREEN加上,更有感觉。
这个程序给我的画面,发挥一下你的想象,不是一片宇宙么,无数的星云穿梭,近的速度更快,远的则很慢。而实际上看代码,我们只是画了一些长短不同的线而已!虽然很简单,还是用了不少不少python的技术,特别是函数式编程的(小)技巧。不过强大的你一定没问题:)但是pygame的代码,没有任何没讲过的,为什么这样就能有3D的效果了?感谢你的大脑,因为它知道远的看起来更慢,所以这样的错觉就产生了。
理解3D空间
3D空间的事情,基本就是立体几何的问题,高中学一半应该就差不多理解了,这里不多讲了。你能明白下图的小球在(7, 5, 10)的位置,换句话说,如果你站在原点,面朝Z轴方向。那么小球就在你左边7,上面5,前面10的位置。这就够了~
使用3D向量
我们已经学习了二维向量来表达运动,在三维空间内,当然要使用三维的向量。其实和二维的概念都一样,加减缩放啥的,这里就不用三个元素的元组列表先演练一番了,直接祭出我们的gameobjects神器吧!
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
from gameobjects.vector3import *
A= Vector3(6,8,12)
B= Vector3(10,16,12)
print "A is", A
print "B is", B
print "Magnitude of A is", A.get_magnitude()
print "A+B is", A+B
print "A-B is", A–B
print "A normalized is", A.get_normalized()
print "A*2 is", A* 2
运行一下看看结果吧,有些无趣?确实,光数字没法展现3D的美啊,下一次,让我们把物体在立体空间内运动起来。