Как ускорить циклы while?
Не используйте мультипроцессинг или мультипоточность. Пока, по крайней мере.
Разбирайтесь с алгоритмами - например проходить попиксельно всю игровую область - это всегда будет медленно.
Найдите и почитайте какую нибудь книжку по разработке игр, там наверняка будет что нибудь на тему оптимизации.
Сохранять состояния пикселей и отслеживать только изменения