Grafikausgaben mit Python und Pygame

© Nailia Schwarz, 123RF

Kurz skizziert

Eigentlich soll die Pygame-Bibliothek Spieleprogrammierern das Leben erleichtern, doch sie eignet sich auch bestens zur Ausgabe von Bildern oder dem Generieren schicker Diagramme.

README

Die Python-Modulsammlung Pygame (http://www.pygame.org) zielt auf die Bedürfnisse von Spieleautoren ab, eignet sich aber durchaus auch für das Anreichern konventioneller Anwendungen mit maßgeschneiderten grafischen Ausgaben. Der Artikel stellt die interessantesten Module dazu vor.

Pygame-Module laden Grafiken von der Festplatte, skalieren sie und zeigen sie in gängigen Bitmap-Formaten an – dazu genügen schon wenige Zeilen Code. Mit dem Zeichenmodul erstellen Sie darüber hinaus eigene Grafiken, fügen Kommentare in Fotos ein oder überlagern ein Kamerabild mit errechneten Informationen.

Im Folgenden nehmen wir neben pygame.display und pygame.rect einige weitere typische Pygame-Klassen näher unter die Lupe, die Ihnen die Grafikprogrammierung nicht nur für Spiele etwas erleichtern.

Pygame initialisieren

Unter Raspbian ist die Pygame-Bibliothek bereits vorinstalliert und steht zur Verwendung in Ihren Programmen bereit. Beim Einbinden gilt es zunächst einmal, die Pygame-Module für die Verwendung zu initialisieren.

Zwar ist das Untermodul pygame.init() in der Lage, so gut wie jeden Aspekt aller Module vorzukonfigurieren, doch falls Sie nicht auch alle Komponenten verwenden wollen, fällt es leichter, die spezifischen Module einzeln zu initialisieren. Anderenfalls verschwenden Sie zudem eine Menge Arbeitsspeicher für letztlich nicht verwendete Module – auf dem PC ein tragbarer Kompromiss, auf dem RasPi meist ein No-Go.

Um ein Modul zu initialisieren, rufen Sie einfach dessen init()-Funktion direkt auf – etwa mit pygame.display.init() die der zentralen Pygame-Schnittstelle. Nach deren Aktivierung erstellen Sie direkt ein Grafikfenster (Listing 1, erste Zeile). Dabei weisen Sie das Ergebnis der Funktion der Variablen screen zu, über die Sie von da an das Anzeigefenster referenzieren. Um ein bildschirmfüllendes Fenster zu erzeugen, fügen Sie dem Aufruf das Argument pygame.FULLSCREEN hinzu (zweite Zeile).

Listing 1

 

screen = pygame.display.set_mode( ( 1024, 768 ) )
screen = pygame.display.set_mode( ( 1024, 768 ), pygame.FULLSCREEN )

Läuft auf dem RasPi ein X-Window-System – in das Sie den Mini-Rechner über die Option Start desktop on boot? von Raspi-config booten lassen oder das Sie mit startx auf der Kommandozeile aufgerufen haben –, müssen Sie nichts weiter beachten. Verwenden Sie Pygame jedoch ohne grafische Oberfläche direkt von der Konsole aus, gilt es, noch einige Kleinigkeiten zu beachten, die der Kasten "Pygame auf der RasPi-Konsole" zusammenfasst.

Pygame auf der RasPi-Konsole

Verwenden Sie Pygame ohne grafische Oberfläche direkt von der Kommandozeile aus, gilt es, auf die Konsolenauflösung zu achten. Dazu werfen Sie einen Blick in die Datei /boot/config.txt und suchen dort nach den Einträgen framebuffer_width and framebuffer_height. Entfernen Sie bei beiden das führende Kommentarzeichen (#) und tragen Sie jeweils die gewünschte Auflösung ein. Die vorgegebenen Werte für die Konsolenauflösung greifen nach einem Neustart des RasPi. Entspricht die Auflösung der in unseren Beispielen verwendeten von 1024 x 768 Pixeln, erhalten Sie automatisch ein Vollbild, ansonsten füllt ein schwarzer Rahmen den Bildschirm auf. In aller Regel müssen Sie in diesem Modus das Skript mit administrativen Rechten (sudo python ...) aufrufen, um auf den Framebuffer zugreifen zu dürfen.

Ausgeflippt

Pygame aktualisiert den Bildschirm nur auf explizite Aufforderung hin, sodass alle Zeichenvorgänge erst einmal im Arbeitsspeicher erfolgen können (was relativ flink erfolgt), und überträgt die Ergebnisse erst im Anschluss auf den Bildschirm (eine eher langsame Operation). Den Neuaufbau des Bildschirms stoßen Sie mit dem Befehl pygame.display.flip() an, wobei Pygame dessen kompletten Inhalt neu ausgibt.

Es gibt ein alternatives Kommando zum Neuaufbau des Bildschirms: update() unterscheidet sich von flip() dadurch, dass Sie ihm eine Liste der veränderten Bildschirmteile mitgeben können. Es baut dann nur diese neu auf, was den Vorgang gegenüber flip() oft deutlich beschleunigt.

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