在Pygame中执行SNES模式7（仿射变换）效果

关于如何在pygame中执行Mode 7 / mario kart类型效果有一个简短的答案吗？

我已经在Google上进行了广泛的搜索，可以提供的所有文档都是数十种其他语言（asm，c）的页面，其中包含许多看起来很奇怪的等式。

理想情况下，我想找到一些用英语而不是用数学术语解释的东西。

我可以使用PIL或pygame来操纵图像/纹理，或者其他必要的东西。

我真的很想在pygame中实现模式7的效果，但是我似乎快要结束了。帮助将不胜感激。即使您提供的任何资源或说明都不如我希望的那么简单，也将是非常棒的。

如果我能弄清楚，我将为新手页面写一个明确的方法7。

编辑：模式7文件：http：//www.coranac.com/tonc/text/mode7.htm

模式7是一个非常简单的效果。它将2D x / y纹理（或图块）投影到某些地板/天花板。旧的SNES使用硬件来执行此操作，但是现代计算机功能如此强大，您可以实时执行此操作（并且无需提及ASM）。

将3D点（x，y，z）投影到2D点（x，y）的基本3D数学公式为：

x' = x / z;
y' = y / z; 

当您考虑它时，这是有道理的。距离较远的物体小于附近的物体。想想铁轨无处可去：

如果我们回看公式输入值x，y它将是我们正在处理的当前像素，并且z将是有关该点有多远的距离信息。要了解z应该是什么，请查看该图片，其中显示z了上面图片的值：

紫色=近距离，红色=远处

因此，在此示例中，z值是 y - horizon（假设(x:0, y:0)位于屏幕的中心）

如果我们将所有内容放在一起，它将变成：（伪代码）

for (y = -yres/2 ; y < yres/2 ; y++)
  for (x = -xres/2 ; x < xres/2 ; x++)
  {
     horizon = 20; //adjust if needed
     fov = 200; 

     px = x;
     py = fov; 
     pz = y + horizon;      

     //projection 
     sx = px / pz;
     sy = py / pz; 

     scaling = 100; //adjust if needed, depends of texture size
     color = get2DTexture(sx * scaling, sy * scaling);  

     //put (color) at (x, y) on screen
     ...
  }

最后一件事：如果您想制作马里奥赛车游戏，我想您也想旋转地图。嗯，这也非常容易：旋转sx并sy在获得纹理值之前。这是公式：

  x' = x * cos(angle) - y * sin(angle);
  y' = x * sin(angle) + y * cos(angle);

如果您想通过地图移动，只需在获取纹理值之前添加一些偏移量即可：

  get2DTexture(sx * scaling + xOffset, sy * scaling + yOffset);

注意：我测试了算法（几乎复制粘贴），并且可以正常工作。这是示例：http : //glslsandbox.com/e#26532.3（需要启用最新浏览器和WebGL）

注意2：我使用简单数学，因为您说过您想要简单的东西（而且似乎对向量数学不熟悉）。您可以使用维基百科的公式或教程获得相同的效果。他们的操作方式要复杂得多，但您可以配置效果的可能性更大（最终效果相同...）。

有关更多信息，我建议您阅读：http : //en.wikipedia.org/wiki/3D_projection#Perspective_projection

这是实现它的代码。我和博客上的教程代码相同。检查那里以了解模式7方法和RayCasting。

基本上，伪代码是：

//This is the pseudo-code to generate the basic mode7

for each y in the view do
    y' <- y / z
    for each x in the view do
        x' <- x / z
        put x',y' texture pixel value in x,y view pixel
    end for
    z <- z + 1
end for

这是我在教程之后在JAVA中制作的代码。

package mode7;

import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import javax.imageio.ImageIO;
import javax.swing.JFrame;

/**
 * Mode 7 - Basic Implementation
 * This code will map a texture to create a pseudo-3d perspective.
 * This is an infinite render mode. The texture will be repeated without bounds.
 * @author VINICIUS
 */
public class BasicModeSeven {

    //Sizes
    public static final int WIDTH = 800;
    public static final int WIDTH_CENTER = WIDTH/2;
    public static final int HEIGHT = 600;
    public static final int HEIGHT_CENTER = HEIGHT/2;

    /**
     * @param args the command line arguments
     */
    public static void main(String[] args) throws IOException {

        //Create Frame
        JFrame frame = new JFrame("Mode 7");
        frame.setSize(WIDTH, HEIGHT);
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        frame.setLocationRelativeTo(null);
        frame.setVisible(true);

        //Create Buffered Images:
        //image - This is the image that will be printed in the render view
        //texture - This is the image that will be mapped to the render view
        BufferedImage image = new BufferedImage(WIDTH, HEIGHT, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
        BufferedImage texture = ImageIO.read(new File("src/mode7/texture.png"));

        //The new coords that will be used to get the pixel on the texture
        double _x, _y;

        //z - the incrementable variable that beggins at -300 and go to 300, because 
        //the depth will be in the center of the HEIGHT
        double z =  HEIGHT_CENTER * -1;

        //Scales just to control de scale of the printed pixel. It is not necessary
        double scaleX = 16.0;
        double scaleY = 16.0; 

        //Mode 7 - loop (Left Top to Down)
        for(int y = 0; y < HEIGHT; y++){

            _y = y / z; //The new _y coord generated
            if(_y < 0)_y *= -1; //Control the _y because the z starting with a negative number
            _y *= scaleY; //Increase the size using scale
            _y %= texture.getHeight(); //Repeat the pixel avoiding get texture out of bounds 

            for(int x = 0; x < WIDTH; x++){

                _x = (WIDTH_CENTER - x) / z; //The new _x coord generated
                if(_x < 0)_x *= -1; //Control the _x to dont be negative
                _x *= scaleX; //Increase the size using scale
                _x %= texture.getWidth(); //Repeat the pixel avoiding get texture out of bounds 

                //Set x,y of the view image with the _x,_y pixel in the texture
                image.setRGB(x, y, texture.getRGB((int)_x, (int)_y));
            }

            //Increment depth
            z++;
        }

        //Loop to render the generated image
        while(true){
            frame.getGraphics().drawImage(image, 0, 0, null);
        }
    }
}

结果是：