开发系统和开发IDE
开发系统： Ubuntu 16.0.4 LTS
开发IDE： Visual Studio Code 版本: 1.32.3
Python版本： Python3
依赖库： pygame
资料《Python编程从入门到实践》书籍
链接：https://pan.baidu.com/s/1USkqvL2dLU3Q9XplVaGQJg
提取码：zoyc
相关问题以及解决
VM中安装linux系统，安装VS Code，搭建Python环境
https://www.jianshu.com/p/8584299bbdc8
Ubuntu下切换Python2和Python3
https://www.jianshu.com/p/4d28325889e6
Ubuntu下安装 pygame
也可以参见 《Python编程从入门到实践》书籍 第12章 安装其他库
https://www.jianshu.com/p/3dda1fc3b0bb
相关第三方库
GitHub:
https://github.com/lichangke/Python3_Project/tree/master/alien_invasion
目录文件结构
001.png
| # | 文件名 | 内容 |
|---|---|---|
| - | .vscode | VSCode 配置 |
| - | images文件夹 | 存放所需图片 |
| - | alien.py | 外星人属性，加载 绘制 移动 以及 边缘检测相关 |
| - | alien_invasion.py | 程序入口，初始化游戏，循环事件检测以及绘制更新游戏屏幕 |
| - | bullet.py | 子弹属性，位置更新 和 绘制 |
| - | button.py | 开始按钮属性，绘制 |
| - | game_functions.py | 存储大量让游戏运行的函数，响应按键和鼠标事件，更新屏幕上的图像，其他逻辑计算与处理 |
| - | game_stats.py | 游戏运行状态信息，活动状态，分数和级别状态 |
| - | scoreboard.py | 得分信息，显示当前和最高分数 |
| - | settings.py | 游戏参数设置 ，飞船 外星人 记分 子弹 游戏速度 等设置 |
| - | ship.py | 飞船属性， 位置更新 和 绘制 |
运行与效果
在 alien_invasion 文件夹中，终端命令:
python3 alien_invasion.py
需要linux系统以及Python3 和依赖库pygame支持
002.png
点击 Play 开始
方向键 左右移动
空格 发射子弹 (同时最多3发) settings.py-> self.bullets_allowed = 3 # 限制子弹数目
退出 按 Q
alien.py
import pygame
from pygame.sprite import Sprite
class Alien(Sprite):
"""表示单个外星人的类"""
def __init__(self, ai_settings, screen):
"""初始化外星人并设置其起始位置"""
super(Alien,self).__init__()
self.screen = screen
self.ai_settings = ai_settings
# 加载外星人图像， 并设置其rect属性
self.image = pygame.image.load('images/alien.bmp')
self.rect = self.image.get_rect()
# 每个外星人最初都在屏幕左上角附近
self.rect.x = self.rect.width
self.rect.y = self.rect.height
# 同子弹一样处理 先在初始位置绘制 再设置准确位置
# 存储外星人的准确位置
self.x = float(self.rect.x)
def blitme(self):
"""在指定位置绘制外星人"""
self.screen.blit(self.image, self.rect)
def update(self):
"""向右或向左移动外星人"""
self.x += (self.ai_settings.alien_speed_factor *self.ai_settings.fleet_direction) #-1表示向左移
self.rect.x = self.x
def check_edges(self):
"""如果外星人位于屏幕边缘， 就返回True"""
screen_rect = self.screen.get_rect()
if self.rect.right >= screen_rect.right:
return True
elif self.rect.left <= 0:
return True
alien_invasion.py
# 导入了模块sys 和pygame
import sys
# 模块pygame 包含开发游戏所需的功能
import pygame
# 导入设置
from settings import Settings
# 导入飞船
from ship import Ship
# # 导入 Alien
# from alien import Alien
# 导入功能函数模块 在模块game_functions 而不是run_game() 中完成大部分工作。
import game_functions as gf
# pygame.sprite.Group 类类似于列表，但提供了有助于开发游戏的额外功能
# 用于存储所有有效的子弹， 以便能够管理发射出去的所有子弹。
from pygame.sprite import Group
# 导入 GameStats 跟踪游戏统计信息
from game_stats import GameStats
# 导入按钮
from button import Button
# 导入Scoreboard 用于 创建记分牌
from scoreboard import Scoreboard
# pygame 文档 https://www.pygame.org/docs/ref/pygame.html
def run_game():
# 初始化游戏并创建一个屏幕对象
pygame.init() # ide 可能会误报 不存在
ai_settings = Settings() # 设置
screen = pygame.display.set_mode(
(ai_settings.screen_width, ai_settings.screen_height)) # 屏幕大小 默认创建一个黑色屏幕
pygame.display.set_caption("Alien Invasion")
# 创建Play按钮
play_button = Button(ai_settings, screen, "Play")
# 创建一个用于存储游戏统计信息的实例
stats = GameStats(ai_settings)
# 创建一个Scoreboard 实例
sb = Scoreboard(ai_settings, screen, stats)
# 创建一艘飞船
ship = Ship(ai_settings, screen) # 入参 包括屏幕 和 设置 信息
# 创建一个用于存储子弹的编组
# 创建了一个Group 实例， 并将其命名为bullets 。 这个编组是在while 循环外面创建的， 这样就无需每次运行该循环时都创建一个新的子弹
bullets = Group()
aliens = Group()
# # 创建一个外星人
# alien = Alien(ai_settings, screen)
# 创建外星人群
gf.create_fleet(ai_settings, screen, ship,aliens)
# 开始游戏的主循环
while True:
# 监视键盘鼠标事件
gf.check_events(ai_settings, screen, stats, sb, play_button, ship,aliens, bullets)
# 仅在游戏处于活动状态时才运行
if stats.game_active:
# 每次执行循环时都调用飞船的方法update() 根据标志 更新飞船位置 通过绘制实现移动
ship.update()
# 子弹更新
gf.update_bullets(ai_settings, screen, stats, sb, ship,aliens, bullets)
print(len(bullets))
# 更新每个外星人的位置
gf.update_aliens(ai_settings, screen, stats, sb, ship, aliens,bullets)
# 绘制更新屏幕
gf.update_screen(ai_settings, screen, stats, sb, ship, aliens,bullets, play_button)
run_game()
bullet.py
import pygame
from pygame.sprite import Sprite
class Bullet(Sprite):
"""一个对飞船发射的子弹进行管理的类"""
def __init__(self, ai_settings, screen, ship):
"""在飞船所处的位置创建一个子弹对象"""
# 了解 super 可参见 https://www.jianshu.com/p/6b79d13fcff5
super(Bullet, self).__init__() # 在super机制里可以保证公共父类仅被执行一次
self.screen = screen
# 在(0,0)处创建一个表示子弹的矩形， 再设置正确的位置
# 子弹并非基于图像的， 因此我们必须使用pygame.Rect() 类从空白开始创建一个矩形。
self.rect = pygame.Rect(
0, 0, ai_settings.bullet_width, ai_settings.bullet_height)
# 正确的位置
self.rect.centerx = ship.rect.centerx
self.rect.top = ship.rect.top
# 存储用小数表示的子弹位置
self.y = float(self.rect.y)
self.color = ai_settings.bullet_color
self.speed_factor = ai_settings.bullet_speed_factor
# 位置更新
def update(self):
"""向上移动子弹"""
# 更新表示子弹位置的小数值
self.y -= self.speed_factor
# 更新表示子弹的rect的位置
self.rect.y = self.y
# 绘制子弹
def draw_bullet(self):
"""在屏幕上绘制子弹"""
pygame.draw.rect(self.screen, self.color, self.rect)
button.py
# 导入了模块pygame.font ， 它让Pygame能够将文本渲染到屏幕上
import pygame.font
class Button():
def __init__(self, ai_settings, screen, msg):
"""初始化按钮的属性"""
self.screen = screen
self.screen_rect = screen.get_rect()
# 设置按钮的尺寸和其他属性
self.width, self.height = 200, 50
self.button_color = (0, 255, 0)
self.text_color = (255, 255, 255)
self.font = pygame.font.SysFont(None, 48)
# 创建按钮的rect对象， 并使其居中
self.rect = pygame.Rect(0, 0, self.width, self.height)
self.rect.center = self.screen_rect.center
# 按钮的标签只需创建一次
self.prep_msg(msg)
def prep_msg(self, msg):
"""将msg渲染为图像， 并使其在按钮上居中"""
# 调用font.render() 将存储在msg 中的文本转换为图像， 然后将该图像存储在msg_image 中
self.msg_image = self.font.render(
msg, True, self.text_color, self.button_color)
self.msg_image_rect = self.msg_image.get_rect()
self.msg_image_rect.center = self.rect.center
# 创建方法draw_button() ， 通过调用它可将这个按钮显示到屏幕上
def draw_button(self):
# 绘制一个用颜色填充的按钮， 再绘制文本
self.screen.fill(self.button_color, self.rect)
self.screen.blit(self.msg_image, self.msg_image_rect)
game_functions.py
此部分过多 点击下面链接查看
https://github.com/lichangke/Python3_Project/blob/master/alien_invasion/game_functions.py
game_stats.py
#在这个游戏运行期间， 我们只创建一个GameStats 实例， 但每当玩家开始新游戏时， 需要重置一些统计信息。
#我们在方法reset_stats() 中初始化大部分统计信息，而不是在__init__() 中直接初始化它们。
class GameStats():
"""跟踪游戏的统计信息"""
def __init__(self, ai_settings):
"""初始化统计信息"""
self.ai_settings = ai_settings
self.reset_stats()
# 让游戏一开始处于非活动状态 单击Play按钮来开始游戏
self.game_active = False
# 在任何情况下都不应重置最高得分
self.high_score = 0
def reset_stats(self):
"""初始化在游戏运行期间可能变化的统计信息"""
self.ships_left = self.ai_settings.ship_limit
self.score = 0
self.level = 1
scoreboard.py
import pygame.font
from ship import Ship
from pygame.sprite import Group
class Scoreboard():
"""显示得分信息的类"""
def __init__(self, ai_settings, screen, stats):
"""初始化显示得分涉及的属性"""
self.screen = screen
self.screen_rect = screen.get_rect()
self.ai_settings = ai_settings
self.stats = stats
# 显示得分信息时使用的字体设置
self.text_color = (30, 30, 30)
self.font = pygame.font.SysFont(None, 48)
# 准备包含最高得分和当前得分的图像
self.prep_score()
self.prep_high_score()
self.prep_level() # 当前等级
self.prep_ships() # 剩余飞船
def prep_score(self):
"""将得分转换为一幅渲染的图像"""
rounded_score = int(round(self.stats.score, -1)) # 将得分显示为10的整数倍
# score_str = str(self.stats.score) # 首先将数字值stats.score 转换为字符串
score_str = "{:,}".format(rounded_score)
self.score_image = self.font.render(
score_str, True, self.text_color, self.ai_settings.bg_color)
# 将得分放在屏幕右上角
self.score_rect = self.score_image.get_rect()
self.score_rect.right = self.screen_rect.right - 20
self.score_rect.top = 20
# 显示渲染好的得分图像
def show_score(self):
"""在屏幕上显示当前得分和最高得分"""
self.screen.blit(self.score_image, self.score_rect)
self.screen.blit(self.high_score_image, self.high_score_rect)
self.screen.blit(self.level_image, self.level_rect)
# 绘制飞船
self.ships.draw(self.screen)
def prep_high_score(self):
"""将最高得分转换为渲染的图像"""
high_score = int(round(self.stats.high_score, -1))
high_score_str = "{:,}".format(high_score)
self.high_score_image = self.font.render(high_score_str, True,
self.text_color, self.ai_settings.bg_color)
# 将最高得分放在屏幕顶部中央
self.high_score_rect = self.high_score_image.get_rect()
self.high_score_rect.centerx = self.screen_rect.centerx
self.high_score_rect.top = self.score_rect.top
def prep_level(self):
"""将等级转换为渲染的图像"""
self.level_image = self.font.render(
str(self.stats.level), True, self.text_color, self.ai_settings.bg_color)
# 将等级放在得分下方
self.level_rect = self.level_image.get_rect()
self.level_rect.right = self.score_rect.right
self.level_rect.top = self.score_rect.bottom + 10
def prep_ships(self):
"""显示还余下多少艘飞船"""
self.ships = Group()
for ship_number in range(self.stats.ships_left):
ship = Ship(self.ai_settings, self.screen)
ship.rect.x = 10 + ship_number * ship.rect.width
ship.rect.y = 10
self.ships.add(ship)
settings.py
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 # 速度
self.ship_limit = 3
# 子弹设置
self.bullet_speed_factor = 3
self.bullet_width = 3
self.bullet_height = 15
self.bullet_color = 60, 60, 60
self.bullets_allowed = 3 # 限制子弹数目
# 外星人设置
self.alien_speed_factor = 1
self.fleet_drop_speed = 10 # fleet_drop_speed 指定了有外星人撞到屏幕边缘时， 外星人群向下移动的速度
# fleet_direction为1表示向右移， 为-1表示向左移
self.fleet_direction = 1
# 记分
self.alien_points = 50
# 以什么样的速度加快游戏节奏
self.speedup_scale = 1.1
# 外星人点数的提高速度
self.score_scale = 1.5
self.initialize_dynamic_settings() # 设置speedup_scale ， 用于控制游戏节奏的加快速度2 表示玩家每提高一个等级， 游戏的节奏就翻倍； 1表示游戏节奏始终不变。
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
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)
ship.py
import pygame
from pygame.sprite import Sprite
class Ship(Sprite):
def __init__(self, ai_settings,screen):
"""初始化飞船并设置其初始位置"""
super(Ship, self).__init__()
self.screen = screen # 屏幕数据
self.ai_settings = ai_settings # 设置
# 加载飞船图像并获取其外接矩形
self.image = pygame.image.load('images/ship.bmp')
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
# 在Pygame中， 原点(0, 0)位于屏幕左上角， 向右下方移动时， 坐标值将增大
self.rect.centerx = self.screen_rect.centerx #每次飞船移动 只是 rect.centerx 改变 rect.bottom 不变
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 玩家按住右箭头键不放时， 我们希望飞船不断地向右移动， 直到玩家松开为止 让游戏检测pygame.KEYUP 事件然
# 后， 我们将结合使用KEYDOWN 和KEYUP 事件， 以及一个名为moving_right 的标志来实现持续移动
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: # 限制右边界
self.center += self.ai_settings.ship_speed_factor
if self.moving_left and self.rect.left > 0: # 限制左边界
self.center -= self.ai_settings.ship_speed_factor
# 根据self.center更新rect对象
self.rect.centerx = self.center #self.rect.centerx 将只存储self.center 的整数部分， 但对显示飞船而言， 这问题不大
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
GitHub链接：
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