pygame简单设计飞机大战游戏
基础知识
- 此博客为初学者讲解飞机大战流程，基础知识较多，其中的代码头部都去掉了**# coding=gbk**这句代码，自行添加哈
- 整个代码用到的素材下载链接：https://github.com/theothershore2019/basic_actual_combat_aircraft_wars.git，其中有个image文件夹，图片素材都在里面。
1、游戏的初始化和退出
- 要使用
pygame提供的所有功能之前，需要调用init方法 - 在游戏结束前需要调用一下
quit方法
| 方法 | 说明 |
|---|---|
pygame.init() |
导入并初始化所有 pygame 模块，使用其他模块之前，必须先调用 init 方法 |
pygame.quit() |
卸载所有 pygame 模块，在游戏结束之前调用！ |
import pygame
pygame.init()
# 编写游戏的代码
print("游戏的代码")
pygame.quit()
2、理解游戏中的坐标系
-
坐标系
- 原点 在 左上角
(0, 0) - x 轴 水平方向向 右，逐渐增加
- y 轴 垂直方向向 下，逐渐增加
- 原点 在 左上角
-
在游戏中，所有可见的元素 都是以 矩形区域 来描述位置的
- 要描述一个矩形区域有四个要素：
(x, y) (width, height)
- 要描述一个矩形区域有四个要素：
-
pygame专门提供了一个类pygame.Rect用于描述 矩形区域
Rect(x, y, width, height) -> Rect
提示
pygame.Rect是一个比较特殊的类，内部只是封装了一些数字计算- 不执行
pygame.init()方法同样能够直接使用
import pygame
hero_rect = pygame.Rect(100, 300, 120, 125)
print("英雄的原点 %d %d" % (hero_rect.x, hero_rect.y))
print("英雄的尺寸 %d %d" % (hero_rect.width, hero_rect.height))
print("%d %d" % hero_rect.size)
3、创建游戏主窗口
pygame专门提供了一个 模块pygame.display用于创建、管理 游戏窗口
| 方法 | 说明 |
|---|---|
pygame.display.set_mode() |
初始化游戏显示窗口 |
pygame.display.update() |
刷新屏幕内容显示，稍后使用 |
set_mode 方法
set_mode(resolution=(0,0), flags=0, depth=0) -> Surface
-
作用 —— 创建游戏显示窗口
-
参数
resolution指定屏幕的宽和高，默认创建的窗口大小和屏幕大小一致flags参数指定屏幕的附加选项，例如是否全屏等等，默认不需要传递depth参数表示颜色的位数，默认自动匹配
-
返回值
- 暂时 可以理解为 游戏的屏幕，游戏的元素 都需要被绘制到 游戏的屏幕 上
-
注意：必须使用变量记录
set_mode方法的返回结果！因为：后续所有的图像绘制都基于这个返回结果
import pygame
pygame.init()
# 创建游戏的窗口 480 * 700
# set_mode初始化游戏窗口，返回结果为surface
# resolution参数必须是列表，指定屏幕的宽和高，默认创建的窗口大小和屏幕大小一致
# flags参数指定屏幕的附加选项（如是否全屏），默认不需要传递
# depth参数表示颜色的位数，默认自动匹配。
screen = pygame.display.set_mode((480, 700))
pygame.quit()
4、简单的游戏循环
- 为了做到游戏程序启动后，不会立即退出，通常会在游戏程序中增加一个 游戏循环
- 所谓 游戏循环 就是一个 无限循环
- 在 创建游戏窗口 代码下方，增加一个无限循环
- 注意：游戏窗口不需要重复创建
import pygame
pygame.init()
# 创建游戏的窗口 480 * 700
# set_mode初始化游戏窗口，返回结果为surface
# resolution参数必须是列表，指定屏幕的宽和高，默认创建的窗口大小和屏幕大小一致
# flags参数指定屏幕的附加选项（如是否全屏），默认不需要传递
# depth参数表示颜色的位数，默认自动匹配。
screen = pygame.display.set_mode((480, 700))
# 游戏循环
while True:
pass
pygame.quit()
5、理解 图像 并实现图像绘制
- 在游戏中，能够看到的 游戏元素 大多都是 图像
- 图像文件 初始是保存在磁盘上的，如果需要使用，第一步 就需要 被加载到内存
- 要在屏幕上 看到某一个图像的内容，需要按照三个步骤：
- 使用
pygame.image.load()加载图像的数据 - 使用 游戏屏幕 对象，调用
blit方法 将图像绘制到指定位置 - 调用
pygame.display.update()方法更新整个屏幕的显示
- 使用
提示：要想在屏幕上看到绘制的结果，就一定要调用
pygame.display.update()方法
绘制背景图像
import pygame
pygame.init()
# 创建游戏的窗口 480 * 700
# set_mode初始化游戏窗口，返回结果为surface
# resolution参数必须是列表
# flags参数指定屏幕的附加选项（如是否全屏），默认不需要传递
# depth参数表示颜色的位数，默认自动匹配。
screen = pygame.display.set_mode((480, 700))
# 绘制背景图像
# 1.加载图像数据
bg = pygame.image.load("./images/background.png")
# 2.blit绘制图像
screen.blit(bg, (0, 0))
# 3.update跟新屏幕的显示
pygame.display.update()
# 游戏循环
while True:
pass
pygame.quit()
绘制英雄图像
import pygame
pygame.init()
# 创建游戏的窗口 480 * 700
# set_mode初始化游戏窗口，返回结果为surface
# resolution参数必须是列表
# flags参数指定屏幕的附加选项（如是否全屏），默认不需要传递
# depth参数表示颜色的位数，默认自动匹配。
screen = pygame.display.set_mode((480, 700))
# 绘制背景图像
# 1.加载图像数据
bg = pygame.image.load("./images/background.png")
# 2.blit绘制图像
screen.blit(bg, (0, 0))
# 3.update跟新屏幕的显示
pygame.display.update()
# 绘制英雄(飞机)
hero = pygame.image.load("./images/me1.png")
screen.blit(hero, (200, 500))
pygame.display.update()
# 游戏循环
while True:
pass
pygame.quit()
理解 update() 方法的作用
可以在
screen对象完成 所有blit方法之后，统一调用一次display.update方法，同样可以在屏幕上 看到最终的绘制结果
- 使用
display.set_mode()创建的screen对象 是一个 内存中的屏幕数据对象- 可以理解成是 油画 的 画布
screen.blit方法可以在 画布 上绘制很多 图像- 例如：英雄、敌机、子弹…
- 这些图像 有可能 会彼此 重叠或者覆盖
display.update()会将 画布 的 最终结果 绘制在屏幕上，这样可以 提高屏幕绘制效率，增加游戏的流畅度
import pygame
pygame.init()
# 创建游戏的窗口 480 * 700
screen = pygame.display.set_mode((480, 700))
# 绘制背景图像
bg = pygame.image.load("./images/background.png")
screen.blit(bg, (0, 0))
# pygame.display.update()
# 绘制英雄的飞机
hero = pygame.image.load("./images/me1.png")
screen.blit(hero, (200, 500))
# 可以在所有绘制工作完成之后，统一调用update方法
pygame.display.update()
# 游戏循环
while True:
pass
pygame.quit()
6、理解 游戏循环 和 游戏时钟
现在 英雄飞机 已经被绘制到屏幕上了，怎么能够让飞机移动呢 ？
6.1 游戏中的动画实现原理
- 跟 电影 的原理类似，游戏中的动画效果，本质上是 快速 的在屏幕上绘制 图像
- 电影是将多张 静止的电影胶片 连续、快速的播放，产生连贯的视觉效果！
- 一般在电脑上 每秒绘制 60 次，就能够达到非常 连续 高品质 的动画效果
- 每次绘制的结果被称为 帧 Frame
6.2 游戏循环
游戏的两个组成部分
游戏循环的开始 就意味着 游戏的正式开始
游戏循环的作用
- 保证游戏 不会直接退出
- 变化图像位置 —— 动画效果
- 每隔
1 / 60 秒移动一下所有图像的位置 - 调用
pygame.display.update()更新屏幕显示
- 每隔
- 检测用户交互 —— 按键、鼠标等…
6.3 游戏时钟
pygame专门提供了一个类pygame.time.Clock可以非常方便的设置屏幕绘制速度 —— 刷新帧率- 要使用 时钟对象 需要两步：
- 1）在 游戏初始化 创建一个 时钟对象
- 2）在 游戏循环 中让时钟对象调用
tick(帧率)方法
tick方法会根据 上次被调用的时间，自动设置 游戏循环 中的延时
import pygame
# 游戏的初始化
pygame.init()
# 创建游戏的窗口 480 * 700
screen = pygame.display.set_mode((480, 700))
# 绘制背景图像
bg = pygame.image.load("./images/background.png")
screen.blit(bg, (0, 0))
# pygame.display.update()
# 绘制英雄的飞机
hero = pygame.image.load("./images/me1.png")
screen.blit(hero, (200, 500))
# 可以在所有绘制工作完成之后，统一调用update方法
pygame.display.update()
# 创建时钟对象
clock = pygame.time.Clock()
# 游戏循环，意味着游戏的正式开始
i = 0
while True:
# 可以指定循环体内部的代码执行的频率
clock.tick(60)
print(i)
i += 1
pass
pygame.quit()
6.4 英雄的简单动画实现
需求
- 在 游戏初始化 定义一个
pygame.Rect的变量记录英雄的初始位置 - 在 游戏循环 中每次让 英雄 的
y - 1—— 向上移动 - 英雄向上飞行，当 英雄完全从上方飞出屏幕后
- 将飞机移动到屏幕的底部
提示：
- 每一次调用
update()方法之前，需要把 所有的游戏图像都重新绘制一遍- 而且应该 最先 重新绘制 背景图像
# coding=gbk
import pygame
# 游戏的初始化
pygame.init()
# 创建游戏的窗口 480 * 700
screen = pygame.display.set_mode((480, 700))
# 绘制背景图像
bg = pygame.image.load("./images/background.png")
screen.blit(bg, (0, 0))
# pygame.display.update()
# 绘制英雄的飞机
hero = pygame.image.load("./images/me1.png")
screen.blit(hero, (150, 300))
# 可以在所有绘制工作完成之后，统一调用update方法
pygame.display.update()
# 创建时钟对象
clock = pygame.time.Clock()
# 1.定义rect记录飞机的初始位置
hero_rect = pygame.Rect(150, 300, 102, 126)
# 游戏循环，意味着游戏的正式开始
i = 0
while True:
# 可以指定循环体内部的代码执行的频率
clock.tick(60)
# 2.修改飞机的位置
hero_rect.y -= 1
# 判断飞机的位置
if hero_rect.y <= -126:
hero_rect.y = 700
# 3.调用blit方法绘制图像
screen.blit(bg, (0, 0))
screen.blit(hero, hero_rect)
# 4.调用update方法更新显示
pygame.display.update()
pygame.quit()
6.5 在游戏循环中 监听 事件
事件 event
- 就是游戏启动后，用户针对游戏所做的操作
- 例如：点击关闭按钮，点击鼠标，按下键盘…
监听
- 在 游戏循环 中，判断用户 具体的操作
只有 捕获 到用户具体的操作，才能有针对性的做出响应
代码实现
pygame中通过pygame.event.get()可以获得 用户当前所做动作 的 事件列表- 用户可以同一时间做很多事情
- 提示：这段代码非常的固定，几乎所有的
pygame游戏都 大同小异！
import pygame
# 游戏的初始化
pygame.init()
# 创建游戏的窗口 480 * 700
screen = pygame.display.set_mode((480, 700))
# 绘制背景图像
bg = pygame.image.load("./images/background.png")
screen.blit(bg, (0, 0))
# pygame.display.update()
# 绘制英雄的飞机
hero = pygame.image.load("./images/me1.png")
screen.blit(hero, (150, 300))
# 可以在所有绘制工作完成之后，统一调用update方法
pygame.display.update()
# 创建时钟对象
clock = pygame.time.Clock()
# 1.定义rect记录飞机的初始位置
hero_rect = pygame.Rect(150, 300, 102, 126)
# 游戏循环，意味着游戏的正式开始
i = 0
while True:
# 可以指定循环体内部的代码执行的频率
clock.tick(60)
# 监听事件
for event in pygame.event.get():
# 判断事件类型是否为退出事件
if event.type == pygame.QUIT:
print("游戏结束。。。")
# 卸载所有的模块
pygame.quit()
# exit()
exit()
# 2.修改飞机的位置
hero_rect.y -= 1
# 判断飞机的位置
if hero_rect.y <= -126:
hero_rect.y = 700
# 3.调用blit方法绘制图像
screen.blit(bg, (0, 0))
screen.blit(hero, hero_rect)
# 4.调用update方法更新显示
pygame.display.update()
pygame.quit()
7、理解 精灵 和 精灵组
7.1 精灵 和 精灵组
- 在刚刚完成的案例中，图像加载、位置变化、绘制图像 都需要程序员编写代码分别处理
- 为了简化开发步骤，
pygame提供了两个类pygame.sprite.Sprite—— 存储 图像数据 image 和 位置 rect 的 对象pygame.sprite.Group
精灵
-
在游戏开发中，通常把 显示图像的对象 叫做精灵
Sprite -
精灵 需要 有 两个重要的属性
image要显示的图像rect图像要显示在屏幕的位置
-
默认的
update()方法什么事情也没做- 子类可以重写此方法，在每次刷新屏幕时，更新精灵位置
-
注意：
pygame.sprite.Sprite并没有提供image和rect两个属性- 需要程序员从
pygame.sprite.Sprite派生子类 - 并在 子类 的 初始化方法 中，设置
image和rect属性
- 需要程序员从
精灵组
- 一个 精灵组 可以包含多个 精灵 对象
- 调用 精灵组 对象的
update()方法- 可以 自动 调用 组内每一个精灵 的
update()方法
- 可以 自动 调用 组内每一个精灵 的
- 调用 精灵组 对象的
draw(屏幕对象)方法- 可以将 组内每一个精灵 的
image绘制在rect位置
- 可以将 组内每一个精灵 的
Group(*sprites) -> Group
注意：仍然需要调用
pygame.display.update()才能在屏幕看到最终结果
7.2 派生精灵子类
- 新建
plane_sprites.py文件 - 定义
GameSprite继承自pygame.sprite.Sprite
注意
- 如果一个类的 父类 不是
object - 在重写 初始化方法 时，一定要 先
super()一下父类的__init__方法 - 保证父类中实现的
__init__代码能够被正常执行
属性
image精灵图像，使用image_name加载rect精灵大小，默认使用图像大小speed精灵移动速度，默认为1
方法
update每次更新屏幕时在游戏循环内调用- 让精灵的
self.rect.y += self.speed
- 让精灵的
提示
image的get_rect()方法，可以返回 pygame.Rect(0, 0, 图像宽, 图像高) 的对象
import pygame
class GameSprite(pygame.sprite.Sprite):
"""游戏精灵类"""
def __init__(self, image_name, speed=1):
# 调用父类的初始化方法
super().__init__()
# 定义对象的属性
# 加载图像
self.image = pygame.image.load(image_name)
# 设置尺寸
self.rect = self.image.get_rect()
# 记录速度
self.speed = speed
def update(self):
# 在屏幕的垂直方向移动
self.rect.y += self.speed
7.3 使用 游戏精灵 和 精灵组 创建敌机
需求
- 使用刚刚派生的 游戏精灵 和 精灵组 创建 敌机 并且实现敌机动画
步骤
- 使用
from导入plane_sprites模块from导入的模块可以 直接使用import导入的模块需要通过 模块名. 来使用
- 在 游戏初始化 创建 精灵对象 和 精灵组对象
- 在 游戏循环中 让 精灵组 分别调用
update()和draw(screen)方法
职责
- 精灵
- 封装 图像 image、位置 rect 和 速度 speed
- 提供
update()方法，根据游戏需求，更新位置 rect
- 精灵组
- 包含 多个 精灵对象
update方法，让精灵组中的所有精灵调用update方法更新位置draw(screen)方法，在screen上绘制精灵组中的所有精灵
import pygame
from plane_sprites import *
# 游戏的初始化
pygame.init()
# 创建游戏的窗口 480 * 700
screen = pygame.display.set_mode((480, 700))
# 绘制背景图像
bg = pygame.image.load("./images/background.png")
screen.blit(bg, (0, 0))
# pygame.display.update()
# 绘制英雄的飞机
hero = pygame.image.load("./images/me1.png")
screen.blit(hero, (150, 300))
# 可以在所有绘制工作完成之后，统一调用update方法
pygame.display.update()
# 创建始终对象
clock = pygame.time.Clock()
# 1.定义rect记录飞机的初始位置
hero_rect = pygame.Rect(150, 300, 102, 126)
# 创建敌机的精灵
enemy = GameSprite("./images/enemy1.png")
# 创建精灵组
enemy_group = pygame.sprite.Group(enemy)
# 游戏循环，意味着游戏的正式开始
i = 0
while True:
# 可以指定循环体内部的代码执行的频率
clock.tick(60)
# 监听事件
for event in pygame.event.get():
# 判断事件类型是否为退出事件
if event.type == pygame.QUIT:
print("游戏结束。。。")
# 卸载所有的模块
pygame.quit()
# exit()
exit()
# 2.修改飞机的位置
hero_rect.y -= 1
# 判断飞机的位置
if hero_rect.y <= -126:
hero_rect.y = 700
# 3.调用blit方法绘制图像
screen.blit(bg, (0, 0))
screen.blit(hero, hero_rect)
# 让精灵组调用两个方法
# update - 让组中的所有精灵更新位置
enemy_group.update()
# draw - 在screen上绘制所有的精灵
enemy_group.draw(screen)
# 4.调用update方法更新显示
pygame.display.update()
pygame.quit()
8、飞机大战完整代码
主程序plane_main.py中的代码
# coding=gbk
import pygame
from plane_sprites import *
class PlaneGame():
"""飞机大战主游戏"""
def __init__(self):
print("游戏初始化")
# 1.创建游戏的窗口
self.screen = pygame.display.set_mode(SCREEN_RECT.size)
# 2.创建游戏的时钟
self.clock = pygame.time.Clock()
# 3.调用私有方法，精灵和精灵组的创建
self.__create_sprites()
# 4.设置定时器事件 - 创建敌机 1s
pygame.time.set_timer(CREATE_ENEMY_EVENT, 1000)
pygame.time.set_timer(HERO_FIRE_EVENT, 500)
def __create_sprites(self):
# 创建背景精灵和精灵组
bg1 = Background()
bg2 = Background(True)
self.back_group = pygame.sprite.Group(bg1, bg2)
# 创建敌机的精灵组
self.enemy_group = pygame.sprite.Group()
# 创建英雄的精灵和精灵组
self.hero = Hero()
self.hero_group = pygame.sprite.Group(self.hero)
def start_game(self):
print("游戏开始。。。")
while True:
# 1.设置刷新帧率
self.clock.tick(60)
# 2.事件监听
self.__event_handler()
# 3.碰撞检测
self.__check_collide()
# 4.更新、绘制精灵组
self.__update_sprites()
# 5.更新显示
pygame.display.update()
def __event_handler(self):
for event in pygame.event.get():
# 1.判断是否对出游戏
if event.type == pygame.QUIT:
PlaneGame.__game_over()
elif event.type == CREATE_ENEMY_EVENT:
# print("敌机出场。。。")
# 创建敌机精灵
enemy = Enemy()
# 将敌机精灵添加到敌机精灵组
self.enemy_group.add(enemy)
elif event.type == HERO_FIRE_EVENT:
self.hero.fire()
# elif event.type == pygame.KEYDOWN and event.key == pygame.K_RIGHT:
# print("向右移动。。。")
# 使用键盘提供的方法获取键盘按键 - 案件元组
key_pressed = pygame.key.get_pressed()
# 判断元组中对应的案件索引值 1
if key_pressed[pygame.K_RIGHT]:
self.hero.speed = 2
elif key_pressed[pygame.K_LEFT]:
self.hero.speed = -2
else:
self.hero.speed = 0
def __check_collide(self):
# 1.子弹摧毁敌机
pygame.sprite.groupcollide(self.hero.bullets, self.enemy_group, True, True)
# 2.敌机撞毁英雄
enemies = pygame.sprite.spritecollide(self.hero, self.enemy_group, True)
# 3.判断列表是否有内容
if len(enemies) > 0:
# 让英雄牺牲
self.hero.kill()
# 结束游戏
PlaneGame.__game_over()
def __update_sprites(self):
self.back_group.update()
self.back_group.draw(self.screen)
self.enemy_group.update()
self.enemy_group.draw(self.screen)
self.hero_group.update()
self.hero_group.draw(self.screen)
self.hero.bullets.update()
self.hero.bullets.draw(self.screen)
@staticmethod
def __game_over():
print("游戏结束")
pygame.quit()
exit()
if __name__ == '__main__':
# 创建游戏对象
game = PlaneGame()
# 启动游戏
game.start_game()
游戏精灵plane_sprites.py中的代码
import random
import pygame
# 屏幕大小的常量
SCREEN_RECT = pygame.Rect(0, 0, 480, 700)
# 刷新的帧率
FRAME_PER_SEC = 60
# 创建敌机的定时器常量
CREATE_ENEMY_EVENT = pygame.USEREVENT
# 英雄发射子弹事件
HERO_FIRE_EVENT = pygame.USEREVENT + 1
class GameSprite(pygame.sprite.Sprite):
"""飞机大战精灵"""
def __init__(self, image_name, speed=1):
# 调用父类的初始化方法
super().__init__()
# 定义对象的属性
self.image = pygame.image.load(image_name)
self.rect = self.image.get_rect()
self.speed = speed
def update(self):
# 在屏幕的垂直方向移动
self.rect.y += self.speed
class Background(GameSprite):
"""游戏背景精灵"""
def __init__(self, is_alt = False):
# 1.调用父类方法实现精灵的创建（iamge/rect/speed）
super().__init__("./images/background.png")
# 2.判断是否式交替图像，如果是，需要设置初始位置
if is_alt:
self.rect.y = -self.rect.height
def update(self):
# 1.调用父类的方法实现
super().update()
# 2.判断是否移出屏幕
if self.rect.y >= SCREEN_RECT.height:
self.rect.y = -self.rect.height
class Enemy(GameSprite):
"""敌机精灵"""
def __init__(self):
pass
# 1.调用父类方法，创建敌机精灵，同时指定敌机图片
super().__init__("./images/enemy1.png")
# 2.指定敌机的初始随机速度
self.speed = random.randint(1, 3)
# 3.指定敌机的初始随机位置
self.rect.bottom = 0
max_x = SCREEN_RECT.width - self.rect.width
self.rect.x = random.randint(0, max_x)
def update(self):
# 1.调用父类方法，保持垂直方法的飞行
super().update()
# 判断是否飞出屏幕，如果是，需要从精灵组删除敌机
if self.rect.y >= SCREEN_RECT.height:
# print("飞出屏幕，需要从精灵组删除。。。")
# kill方法可以将精灵从精灵组中移出，精灵就会被自动销毁
self.kill()
def __del__(self):
# print("敌机挂了 %s" % self.rect)
pass
class Hero(GameSprite):
"""英雄精灵"""
def __init__(self):
# 1.调用父类方法，设置image&speed
super().__init__("./images/me1.png", 0)
# 2.设置英雄的初始位置
self.rect.centerx = SCREEN_RECT.centerx
self.rect.bottom = SCREEN_RECT.bottom - 120
# 3.创建子弹的精灵组
self.bullets = pygame.sprite.Group()
def update(self):
# 英雄在水平方向移动
self.rect.x += self.speed
# 控制英雄不能离开屏幕
if self.rect.x < 0:
self.rect.x = 0
elif self.rect.right > SCREEN_RECT.right:
self.rect.right = SCREEN_RECT.right
def fire(self):
print("发射子弹")
for i in (0, 1, 2):
# 1.创建子弹精灵
bullet = Bullet()
# 2.设置精灵的位置
bullet.rect.bottom = self.rect.y - i * 20
bullet.rect.centerx = self.rect.centerx
# 3.将精灵添加到精灵组
self.bullets.add(bullet)
class Bullet(GameSprite):
"""子弹精灵"""
def __init__(self):
# 调用父类方法，设置子弹图片，设置初始速度
super().__init__("./images/bullet1.png", -2)
def update(self):
# 调用父类方法，让子弹沿垂直方向飞行
super().update()
# 判断子弹是否飞出屏幕
if self.rect.bottom < 0:
self.kill()