python alien_invasion（外星人入侵）项目笔记

项目来源：《Python编程：从入门到实践》

游戏效果

项目规划

游戏描述

    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
可以使用箭头键左右移动飞船，还可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。玩家的任务是射杀这些外星人。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。

开发阶段

第一阶段：飞船、子弹

创建一艘可左右移动的飞船，这艘飞船在用户按空格键时能够开火

小结

- 游戏开发计划的制定
- 使用Pygame编写的游戏的基本结构
- 如何设置背景色，以及如何将设置存储在可供游戏的各个部分访问的独立类中
- 如何在屏幕上绘制图像，以及如何让玩家控制游戏元素的移动
- 如何创建自动移动的元素，如在屏幕中向上飞驰的子弹，以及如何删除不再需要的对象
- 如何定期重构项目的代码，为后续开发提供便利

第二阶段：外星人

创建一群外星人，并编写外星人与子弹之间的关系

小结

- 如何在游戏中添加大量相同的元素，如创建一群外星人
- 如何使用嵌 套循环来创建元素网格，还通过调用每个元素的方法update()移动了大量的元素
- 如何控制对象 在屏幕上移动的方向，以及如何响应事件，如有外星人到达屏幕边缘
- 如何检测和响应子弹和外星人碰撞以及外星人和飞船碰撞
- 如何在游戏中跟踪统计信息，以及如何使用标志game_active来判断游戏是否结束了

第三阶段：计分

play按键、计分系统

小结

- 如何创建用于开始新游戏的Play按钮，如何检测鼠标事件，以及在游戏 处于活动状态时如何隐藏光标
- 如何随游戏的进行调整其节奏，如何实现记分系统，以及如何以文 本和非文本方式显示信息

文件目录结构

函数

• alien_invasion（主函数）

  • 初始化背景设置
  • 创建一个名为screen的显示窗口
  • 创建Play按钮
  • 创建存储游戏统计信息的实例，并创建记分牌
  • 创建一艘飞船
  • 创建一个用于存储子弹的编组
  • 创建外星人群
  • 开始游戏的主循环
    • 捕捉事件(鼠标+按键)
    • 如果游戏处于活动状态
      • 更新飞船
      • 更新子弹
      • 更新外星人
    • 屏幕展示结果

• game_functions（子函数集）

  • 响应按键和鼠标事件
    • 鼠标退出按钮
      • 退出（系统函数）
    • 按键按下
      • 响应按键（子函数）
        • pygame.K_RIGHT
          • 右移标志改为true
        • pygame.K_LEFT
          • 左移标志改为true
        • pygame.K_SPACE
          • 如果还没有到达限制，就发射一颗子弹（子函数）
        • pygame.K_q
          • 退出（系统函数）
    • 按键松开
      • 响应松开（子函数）
        • pygame.K_RIGHT
          • 右移标志改为false
        • pygame.K_LEFT
          • 左移标志改为false
    • 鼠标按钮按下
      • 获取鼠标坐标（pygame函数）
      • 玩家单击Play按钮时开始新游戏
        • 重置游戏设置
        • 隐藏光标
        • 重置游戏统计信息
        • 重置记分牌图像
        • 清空外星人列表和子弹列表
        • 创建外星人群（子函数）
          • 创建一个外星人，并计算每行可容纳多少个外星人（1 计算每行可容纳多少个外星人（子函数） 2 计算屏幕可容纳多少行外星人（子函数））
          • 创建外星人群（循环调用：创建一个外星人并将其放在当前行（子函数））
        • 飞船居中
  • 更新子弹的位置，并删除已消失的子弹
    • 更新子弹的位置
    • 删除已消失的子弹
    • 响应子弹和外星人的碰撞（子函数）
      • 删除发生碰撞的子弹和外星人
      • 更新现有得分和最高得分
        • 更新现有得分
        • 检查是否诞生了新的最高得分（子函数）
      • 如果外星人为0
        • 删除现有的所有子弹
        • 提高速度设置和外星人点数
        • 提高等级
        • 创建外星人群（子函数）
  • 检查是否有外星人位于屏幕边缘，并更新整群外星人的位置
    • 有外星人到达边缘时采取相应的措施
      • 如果检测到边缘后，就改变外星人飞行方向（将整群外星人下移，并改变它们的方向（子函数））
    • 更新外星人
    • 如果检测到外星人和飞船之间碰撞
      • 响应被外星人撞到的飞船（子函数）
    • 检查是否有外星人到达了屏幕底端
      • 如果到达底端
        • 响应被外星人撞到的飞船（子函数）
  • 更新屏幕上的图像，并切换到新屏幕

类

• settings
• button
• game_stats
• scoreboard
• ship
• bullet
• alien

数据

• images
  • ship.bmp
  • alien.bmp

编程框架总结

主函数

• 初始化部分：
  • 初始化参数：用一个Settings类，给各参数一个初始值
  • 创建对象：用参数初始值，对用到的类进行例化
• 循环体部分：
  • 捕捉事件(鼠标+按键)，并做出响应
    • 某一对象有限状态：改变标志位
    • 某类对象集合添加：直接添加对象
  • 如果游戏处于活动状态
    • 根据上面的标志位，在游戏规则的限定下，做出相应的响应
  • 对更新后的结果进行屏幕展示

子函数集

• 所有的子函数放在一个文件里
• 函数之间的调用都采用参数传递的方式，未使用全局变量可能是一个缺点
• 主要描述了不同类之间的关系（方法）

类

• 每个类都独自写成一个文件
• 类中包括属性和方法：
  • 属性：自身属性，根据背景参数和特定设置作为初始参数
  • 方法：子包含类本身一些属性的修改

使用到的模块

• sys -->玩家退出
• pygame -->开发游戏所需功能