Python编程：《外星人入侵》
Pygame是一组功能强大而有趣的的模块，可以用于管理图形、动画乃至声音，让你 能够更轻松地开发复杂的游戏。
《外星人入侵》游戏简介:
在游戏《外星人入侵》中， 玩家控制着一艘最初出现在屏幕底部中央的飞船。玩家可以使用箭头左右移动飞船，还可以使用空格键进行射击。游戏开始时，一群外星人出现在天空中，他们在屏幕中向下移动。玩家的任务时射杀这些外星人。玩家将所有外星人都消灭干净后，将出现一群新的外星人，他们移动的速度更快。只要有外星人撞到了玩家的飞船或到达了屏幕底部，玩家就损失一艘飞船。玩家损失三艘飞船后，游戏结束。
1.1 安装Pygame
本人的系统是macOS Monterey，要安装Pygame依赖的有些包，需要Home-brew。为安装Pygame依赖的库，请执行下面的命令：
(base) liuxiaowei@MacBook-Air ~ % brew install hg sdl sdl_image sdl_ttf
如果还想启用较高级的功能，如在游戏中包含声音， 可安装下面两个额外的库：
(base) liuxiaowei@MacBook-Air ~ % brew install sdl_mixer_portmidi
使用下面的命令来安装Pygame（如果你运行的是Python2.7, 请将pip3替换为pip ）：
(base) liuxiaowei@MacBook-Air ~ % pip3 install --user hg+http://bitbucker.org/pygame/pygame
启动一个Python终端会话， 并导入Pygame以检查安装是否成功（如果你运行的是Python2.7， 请将python3替换为python）：
(base) liuxiaowei@MacBook-Air ~ % python3
>>>import pygame
1.2开始游戏项目
游戏UML图如下所示：
1.2.1 创建alien_invasion.py
实现如下功能：
- 创建Pygame窗口以及响应用户输入
- 设置背景颜色
- 创建一个用于存储游戏统计信息的实例
- 创建一艘飞船，一个子弹编组和一个外星人编组
- 创建外星人群
- 监视键盘和鼠标事件
源码如下：
import pygame
from settings import Settings
from ship import Ship
import game_functions as gf
from pygame.sprite import Group
from alien import Alien
from scoreboard import Scoreboard
from game_stats import GameStats
def run_game():
# 初始化游戏并创建一个屏幕对象
pygame.init()
ai_settings = Settings()
screen = pygame.display.set_mode(
(ai_settings.screen_width, ai_settings.screen_height))
pygame.display.set_caption("Alien Invasion")
# 创建一个用于存储游戏统计信息的实例
stats = GameStats(ai_settings)
# 创建一艘飞船，一个子弹编组和一个外星人编组
ship = Ship(ai_settings, screen)
bullets = Group()
aliens = Group()
# 创建一艘飞船
ship = Ship(ai_settings, screen)
#创建一个用于存储子弹的编组
bullets = Group()
# 创建外星人群
gf.create_fleet(ai_settings, screen, ship, aliens)
# 创建存储游戏统计信息的实例，并创建记分牌
# stats = GameStats(ai_settings)
# sb = Scoreboard(ai_settings, screen, stats)
# 开始游戏的主循环
while True:
gf.check_events(ai_settings, screen, ship, bullets)
if stats.game_active:
ship.update()
gf.update_bullets(ai_settings, screen, ship, aliens, bullets)
gf.update_aliens(ai_settings, stats, screen, ship, aliens, bullets)
# bullets.update()
# gf.update_aliens(ai_settings, ship, aliens)
gf.update_screen(ai_settings, screen, ship, aliens, bullets)
# 在飞船和外星人后面重绘所有的子弹
for bullet in bullets:
bullet.draw_bullet()
# 监视键盘和鼠标事件
for event in pygame.event.get():
if event.type == pygame.QUIT:
sys.exit()
# 每次循环时都重绘屏幕
screen.fill(ai_settings.bg_color)
ship.blitme()
# 让最近绘制的屏幕可见
pygame.display.flip()
run_game()
1.2.2 创建settings.py
实现功能如下：
创建名为Settings的类，用于将所有设置存储在一个地方
程序源码如下：
class Settings():
"""存储《外星人入侵》的所有设置的类"""
def __init__(self):
"""初始化游戏的设置"""
# 屏幕设置
self.screen_width = 1200
self.screen_height = 800
self.bg_color = (230, 230, 230)
# 飞船的设置
self.ship_speed_factor = 1.5
self.ship_limit = 3
# 子弹设置
self.bullet_speed_factor = 12
self.bullet_width = 3
self.bullet_height = 12
self.bullet_color = 60, 60, 60
self.bullets_allowed = 30000
# 外星人设置
self.alien_speed_factor = 1
self.fleet_drop_speed = 10
# fleet_direction为1表示向右转，为-1表示向左转
self.fleet_direction = 1
#以什么样的速度加快游戏节奏
self.speedup_scale = 1.1
# 加快游戏节奏的速度
self.score_scale = 1.5
self.initialize_dynamic_settings()
def initialize_dynamic_settings(self):
"""初始化随游戏进行而变化的设置"""
self.ship_speed_factor = 1.5
self.bullet_speed_factor = 3
self.alien_speed_factor = 1
# fleet_direction为1表示向右； 为-1表示向左
self.fleet_direction = 1
# 记分
self.alien_points = 50
def increase_speed(self):
"""提高速度设置"""
self.ship_speed_factor *= self.speedup_scale
self.bullet_speed_factor *= self.speedup_scale
self.alien_speed_factor *= self.speedup_scale
self.alien_points = int(self.alien_points * self.score_scale)
print(self.alien_points)
1.2.3创建ship.py
实现功能如下：
负责管理飞船的大部分行为
源码如下：
"""
处理图像用矩形代替游戏图像元素，矩形是简单的几何形状
"""
import pygame
from pygame.sprite import Sprite
class Ship(Sprite):
"""初始化飞船并设置初始位置"""
def __init__(self, ai_settings, screen):
"""初始化飞船，并设置其起始位置"""
super(Ship, self).__init__()
self.screen = screen
self.ai_settings = ai_settings
# 加载飞船图像并获取其外接矩形, load返回surface
self.image = pygame.image.load('images/ship.bmp')
# rect是rectangle缩写, get_rect()获取相应的surface属性rect
self.rect = self.image.get_rect()
self.screen_rect = screen.get_rect()
# 将每艘新飞船放在屏幕底部中央
self.rect.centerx = self.screen_rect.centerx
self.rect.bottom = self.screen_rect.bottom
# 在飞船的属性center中存储小数值
self.center = float(self.rect.centerx)
# 移动标志
self.moving_right = False
self.moving_left = False
def update(self):
"""根据移动标志调整飞船的位置"""
# 更新飞船的center值，而不是rect
if self.moving_right and self.rect.right < self.screen_rect.right:
self.center += self.ai_settings.ship_speed_factor
if self.moving_left and self.rect.left > 0:
self.center -= self.ai_settings.ship_speed_factor
# 根据self.center更新rect对象
self.rect.centerx = self.center
def blitme(self):
"""在指定位置绘制飞船"""
self.screen.blit(self.image, self.rect)
def center_ship(self):
"""让飞船在屏幕上居中"""
self.center = self.screen_rect.centerx
接下文 Python编程：《外星人入侵》（二）https://developer.aliyun.com/article/1618622
