pygame如何使一张图片绕固定点旋转

Question

如何在pygame中使一张图片绕固定点旋转

import pygame
import math

# 初始化Pygame
pygame.init()

# 设置窗口大小
screen_width, screen_height = 800, 600
screen = pygame.display.set_mode((screen_width, screen_height))
pygame.display.set_caption('投石机模拟')

# 加载图片
catapult_body_image = pygame.image.load('投石机主体.png').convert_alpha()
catapult_lever_image = pygame.image.load('投石机杠杆.png').convert_alpha()
projectile_image = pygame.image.load('投掷物.png').convert_alpha()

# 调整图片缩放比例（可根据实际情况调整）
scale_factor = 0.15
catapult_body_image = pygame.transform.scale(catapult_body_image, (int(catapult_body_image.get_width() * scale_factor),
                                                                  int(catapult_body_image.get_height() * scale_factor)))
catapult_lever_image = pygame.transform.scale(catapult_lever_image, (int(catapult_lever_image.get_width() * scale_factor),
                                                                    int(catapult_lever_image.get_height() * scale_factor)))
projectile_image = pygame.transform.scale(projectile_image, (int(projectile_image.get_width() * scale_factor),
                                                            int(projectile_image.get_height() * scale_factor)))

# 定义颜色
WHITE = (255, 255, 255)
BLACK = (0, 0, 0)

# 投石机主体相关坐标
catapult_body_x = 120
catapult_body_y = 450

# 杠杆相关坐标
catapult_lever_x = catapult_body_x - 50
catapult_lever_y = catapult_body_y - 35

# 投掷物相关坐标
projectile_x = catapult_lever_x
projectile_y = catapult_lever_y

# 杠杆长度
lever_length = 150
# 角度
angle = 0
# 配重
counterweight = 50
# 初始速度
initial_velocity = 0
# 杠杆绘制时的y方向偏移量，可根据实际效果调整
lever_y_offset = 20

# 物理参数
gravity = 9.8
# 抛体运动相关
is_projectile_flying = False
time = 0
dt = 0.1

clock = pygame.time.Clock()

running = True
while running:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            running = False
        elif event.type == pygame.KEYDOWN:
            if event.key == pygame.K_LEFT:
                angle = max(-90, angle - 5)
            elif event.key == pygame.K_RIGHT:
                angle = min(90, angle + 5)
            elif event.key == pygame.K_UP:
                counterweight += 10
                initial_velocity = counterweight * 0.5
            elif event.key == pygame.K_DOWN:
                counterweight = max(10, counterweight - 10)
                initial_velocity = counterweight * 0.5
            elif event.key == pygame.K_SPACE:
                is_projectile_flying = True
                time = 0
                v0x = initial_velocity * math.cos(math.radians(angle))
                v0y = initial_velocity * math.sin(math.radians(angle))

    screen.fill(WHITE)

    # 绘制投石机主体
    screen.blit(catapult_body_image, (catapult_body_x - catapult_body_image.get_width() // 2,
                                      catapult_body_y - catapult_body_image.get_height() // 2))

    # 计算杠杆旋转后的坐标
    rotated_lever = pygame.transform.rotate(catapult_lever_image, -angle)
    lever_center_x = catapult_lever_x
    lever_center_y = catapult_lever_y + lever_y_offset
    lever_rect = rotated_lever.get_rect(center=(lever_center_x, lever_center_y))
    screen.blit(rotated_lever, lever_rect)

    if is_projectile_flying:
        # 抛体运动计算
        projectile_x += v0x * dt
        projectile_y -= v0y * dt - 0.5 * gravity * dt * dt
        if projectile_y > screen_height:
            is_projectile_flying = False
    else:
        # 计算投掷物在杠杆上的坐标
        projectile_x = lever_center_x + lever_length * math.sin(math.radians(angle))
        projectile_y = lever_center_y - lever_length * math.cos(math.radians(angle))

    # 绘制投掷物
    screen.blit(projectile_image, (int(projectile_x - projectile_image.get_width() // 2),
                                   int(projectile_y - projectile_image.get_height() // 2)))

    pygame.display.flip()
    clock.tick(60)

pygame.quit()

这是源代码。实现的功能是投石机

如图，它事实上已经对齐了，但是现在存在的问题是，按下键盘左右键之后投石机杠杆图片会沿着自己的中点旋转，这就导致投石机动画并不现实。
我的问题是：怎么可以使杠杆部分绕图片最右端旋转且最右端点固定不动。投掷物在杠杆线末端

Answer 1

import pygame
import math

# 初始化Pygame
pygame.init()

# 设置窗口大小
screen_width, screen_height = 800, 600
screen = pygame.display.set_mode((screen_width, screen_height))
pygame.display.set_caption('投石机模拟')

# 加载图像
catapult_body_image = pygame.image.load('投石机主体.png').convert_alpha()
catapult_lever_image = pygame.image.load('投石机杠杆.png').convert_alpha()
projectile_image = pygame.image.load('投掷物.png').convert_alpha()

# 调整图像缩放比例
scale_factor = 0.15
catapult_body_image = pygame.transform.scale(catapult_body_image, 
                     (int(catapult_body_image.get_width() * scale_factor),
                     int(catapult_body_image.get_height() * scale_factor)))
catapult_lever_image = pygame.transform.scale(catapult_lever_image, 
                     (int(catapult_lever_image.get_width() * scale_factor),
                     int(catapult_lever_image.get_height() * scale_factor)))
projectile_image = pygame.transform.scale(projectile_image, 
                   (int(projectile_image.get_width() * scale_factor),
                   int(projectile_image.get_height() * scale_factor)))

# 定义颜色
WHITE = (255, 255, 255)
BLACK = (0, 0, 0)

# 投石机主体坐标
catapult_body_x = 120
catapult_body_y = 450

# 定义支点（杠杆连接到主体的固定点）
# 这个点在旋转时保持不动
pivot_x = catapult_body_x - 30
pivot_y = catapult_body_y - 20

# 杠杆长度
lever_length = 150
# 初始角度
angle = 0
# 配重
counterweight = 50
# 初始速度
initial_velocity = 0

# 物理参数
gravity = 9.8  # 重力加速度
is_projectile_flying = False  # 投掷物是否在飞行中
time = 0  # 时间变量
dt = 0.1  # 时间步长

def rotate_image_around_pivot(image, angle, pivot):
    """
    绕支点旋转图像。
    
    Args:
        image: 要旋转的Pygame Surface
        angle: 旋转角度（顺时针，单位为度）
        pivot: 支点坐标（相对于图像左上角的偏移量）
    """
    # 创建图像的旋转副本
    rotated_image = pygame.transform.rotate(image, -angle)
    
    # 获取旋转后图像的矩形区域
    rotated_rect = rotated_image.get_rect()
    
    # 计算旋转后支点在图像中的位置
    rot_pivot = pygame.math.Vector2(pivot).rotate(-angle)
    
    # 计算旋转后图像的绘制位置
    rotated_rect.topleft = (pivot_x - rot_pivot.x, pivot_y - rot_pivot.y)
    
    return rotated_image, rotated_rect

# 初始化投掷物位置
projectile_x = pivot_x
projectile_y = pivot_y

# 创建时钟对象控制帧率
clock = pygame.time.Clock()

running = True
while running:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            running = False
        elif event.type == pygame.KEYDOWN:
            # 处理键盘输入
            if event.key == pygame.K_LEFT:
                # 左箭头：减少角度（最大角度为-90度）
                angle = max(-90, angle - 5)
            elif event.key == pygame.K_RIGHT:
                # 右箭头：增加角度（最大角度为90度）
                angle = min(90, angle + 5)
            elif event.key == pygame.K_UP:
                # 上箭头：增加配重
                counterweight += 10
                initial_velocity = counterweight * 0.5  # 根据配重计算初始速度
            elif event.key == pygame.K_DOWN:
                # 下箭头：减少配重（最小配重为10）
                counterweight = max(10, counterweight - 10)
                initial_velocity = counterweight * 0.5  # 根据配重计算初始速度
            elif event.key == pygame.K_SPACE:
                # 空格键：发射投掷物
                is_projectile_flying = True
                time = 0
                # 计算初始速度的水平和垂直分量
                v0x = initial_velocity * math.cos(math.radians(angle))
                v0y = initial_velocity * math.sin(math.radians(angle))

    # 填充背景色
    screen.fill(WHITE)

    # 绘制投石机主体
    screen.blit(catapult_body_image, (catapult_body_x - catapult_body_image.get_width() // 2,
                                      catapult_body_y - catapult_body_image.get_height() // 2))
    
    # 计算杠杆支点在图像中的位置（右端）
    lever_pivot_x = catapult_lever_image.get_width()  # 杠杆图像的右边缘
    lever_pivot_y = catapult_lever_image.get_height() // 2  # 杠杆图像的垂直中心
    
    # 绕支点旋转杠杆
    rotated_lever, lever_rect = rotate_image_around_pivot(
        catapult_lever_image, 
        angle, 
        (lever_pivot_x, lever_pivot_y)
    )
    
    # 绘制旋转后的杠杆
    screen.blit(rotated_lever, lever_rect)

    if is_projectile_flying:
        # 投掷物飞行中的物理计算
        projectile_x += v0x * dt  # 水平方向匀速运动
        projectile_y -= v0y * dt - 0.5 * gravity * dt * dt  # 垂直方向受重力影响
        time += dt
        # 如果投掷物超出屏幕底部，停止飞行
        if projectile_y > screen_height:
            is_projectile_flying = False
    else:
        # 投掷物在杠杆末端的位置
        angle_rad = math.radians(angle)  # 将角度转换为弧度
        # 根据角度计算投掷物位置
        projectile_x = pivot_x - lever_length * math.cos(angle_rad)
        projectile_y = pivot_y - lever_length * math.sin(angle_rad)

    # 绘制投掷物
    screen.blit(projectile_image, (int(projectile_x - projectile_image.get_width() // 2),
                                  int(projectile_y - projectile_image.get_height() // 2)))

    # 更新屏幕显示
    pygame.display.flip()
    # 控制帧率为60 FPS
    clock.tick(60)

# 退出Pygame
pygame.quit()

主要功能说明：

1. 投石机模拟：通过调整角度和配重，模拟投石机发射投掷物的过程。
2. 图像旋转：使用自定义函数 rotate_image_around_pivot 实现围绕支点的旋转。
3. 物理计算：模拟投掷物的抛物线运动，考虑了重力加速度的影响。
4. 用户交互：通过键盘控制角度、配重和发射动作。

控制方式：

• 左/右箭头：调整投石机角度。
• 上/下箭头：调整配重（影响初始速度）。
• 空格键：发射投掷物。

关键修改解释：

1. 支点定义：

   • 支点被定义为杠杆连接到投石机框架的固定位置。
   • 在旋转函数中，我们精确计算如何定位旋转后的图像，以保持该点固定。

2. 杠杆旋转：

   • 旋转函数现在围绕杠杆图像的右边缘而不是中心进行旋转。
   • 将lever_pivot_x设置为杠杆图像的宽度，使支点位于其右端。

3. 投掷物定位：

   • 投掷物的位置是根据固定的支点和当前角度计算得出的。
   • 确保了投掷物正确地定位在杠杆的末端。