Python项目实践之三：添加 Play 按钮和提高游戏等级

Python项目实践之三：添加 Play 按钮和提高游戏等级

现在外星人入侵游戏项目已经实现了武装飞船和外星人群的功能，本章主要添加一些辅助功能，如添加一个开始按钮，计分板信息和随着游戏的进行加快游戏节奏。

一、添加 Play 按钮

需求：添加 Play 按钮，它在游戏开始前出现，并在游戏结束后再次出现，让玩家能够开始新游戏。

需要实现此项功能，我们需要先把game_stats.py中的game_active参数设置成False，在玩家没有按下Play按钮时，游戏处于非活性状态：

		# 游戏刚启动时处于活动状态
        self.game_active = False

1、创建 Button 类

由于Pygame没有内置创建按钮的方法，我们创建一个 Button 类，用于创建带标签的实心矩形。

在项目文件下添加一个 button.py 文件：

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)

解释：
1、导入模块 pygame.font ，它让Pygame能够将文本渲染到屏幕上。
2、__init__接收参数：self（绑定到对象）， ai_settings（获取游戏元素的相关设置），screen（获取游戏界面相关属性）， msg（在按钮中显示的文本）。
3、 self.width 和 self.height：设置按钮的尺寸，self.button_color：设置按钮的颜色，self.text_color：设置按钮中文本的颜色，self.font：设置字体的类型（None为默认字体）及大小。
4、通过按钮的rect属性把创建好的按钮定位到游戏界面中。
5、prep_msg()：自定义的一个函数，注意用于将要显示的字符串渲染为图像来处理文本。

在Button类中定义prep_msg()：

    def prep_msg(self, msg):
        """将msg渲染为图像，并使其在按钮上居中"""
        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

解释：
1、 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。
2、通过文本的rect属性把创建好的文本定位到按钮界面中。

最后，我们在Button类中定义 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)

解释：
1、self.screen.fill：将按钮添加到游戏界面
2、self.screen.blit：将按钮内的文本添加到按钮中

2、在屏幕上绘制按钮

在主文件alien_invasion.py实例化Button类：

	# 创建Play按钮
    play_button = Button(ai_settings, screen, "Play")

		#每次循环重绘屏幕
        gf.update_screen(ai_settings, screen, stats, ship, aliens, bullets,
play_button)

由于按钮是通过屏幕更新时显示的，所以要添加到update_screen()方法中，那么现在来修改下此方法（game_functions.py中的此方法添加判断）：

	# 如果游戏处于非活动状态，就绘制Play按钮
    if not stats.game_active:
        play_button.draw_button()

3、通过按钮设置开始游戏

要实现鼠标点击按钮开始游戏功能，分析一下就是要鼠标点击按钮的区域，然后游戏从非活性切换为活性即可。

在game_functions.py中的check_events()监听鼠标点击事件，并作出响应：

def check_events(ai_settings, screen, stats, play_button, ship, bullets):
    """响应按键和鼠标事件"""
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            sys.exit()
        elif event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
            mouse_x, mouse_y = pygame.mouse.get_pos()
            check_play_button(stats, play_button, mouse_x, mouse_y)
        elif event.type == pygame.KEYDOWN:
            check_keydown_events(event, ai_settings, screen, ship, bullets)
        elif event.type == pygame.KEYUP:
            check_keyup_events(event, ship)

def check_play_button(stats, play_button, mouse_x, mouse_y):
    """在玩家单击Play按钮时开始新游戏"""
    if play_button.rect.collidepoint(mouse_x, mouse_y):
        stats.game_active = True

解释：我们修改了 check_events() 的定义，在其中添加了形参 stats 和 play_button 。我们将使用 stats来访问标志 game_active ，并使用 play_button 来检查玩家是否单击了Play按钮。

在主文件alien_invasion.py中调用check_events()添加stats 和 play_button参数：

		#监听键盘和鼠标事件
        gf.check_events(ai_settings, screen, stats, play_button, ship, bullets)

4、通过按钮设置重置游戏

在玩家每次单击Play按钮时都重置游戏，都需要重置统计信息、删除现有的外星人和子弹、创建一群新的外星人，并让飞船居中，如下所示：
game_functions.py中的check_play_button()：

def check_play_button(ai_settings, screen, stats, play_button, ship, aliens,
bullets, mouse_x, mouse_y):
    """在玩家单击Play按钮时开始新游戏"""
    if play_button.rect.collidepoint(mouse_x, mouse_y):
        # 重置游戏统计信息
        stats.reset_stats()
        stats.game_active = True
        # 清空外星人列表和子弹列表 
        aliens.empty()
        bullets.empty()
        # 创建一群新的外星人，并让飞船居中 
        create_fleet(ai_settings, screen, ship, aliens)
        ship.center_ship()

把新添加的参数添加到game_functions.py中调用check_play_button()方法中：

def check_events(ai_settings, screen, stats, play_button, ship,
aliens, bullets):
    """响应按键和鼠标事件"""
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            sys.exit()
        elif event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
            mouse_x, mouse_y = pygame.mouse.get_pos()
            check_play_button(ai_settings, screen, stats, play_button, ship,
aliens, bullets, mouse_x, mouse_y)
        elif event.type == pygame.KEYDOWN:
            check_keydown_events(event, ai_settings, screen, ship, bullets)
        elif event.type == pygame.KEYUP:
            check_keyup_events(event, ship)

把新添加的参数添加到主程序alien_invasion.py中调用check_events()方法中：

		#监听键盘和鼠标事件
        gf.check_events(ai_settings, screen, stats, play_button, ship,
aliens, bullets)

5、将 Play 按钮切换到非活动状态

当前，Play按钮存在一个问题，那就是即便Play按钮不可见，玩家单击其原来所在的区域时，游戏依然会作出响应。

为修复这个问题，可让游戏仅在 game_active 为 False 时才开始，给game_functions.py中的监听函数check_play_button()添加一个判断即可：

def check_play_button(ai_settings, screen, stats, play_button, ship, aliens,
bullets, mouse_x, mouse_y):
    """在玩家单击Play按钮时开始新游戏"""
    button_clicked = play_button.rect.collidepoint(mouse_x, mouse_y)
    if button_clicked and not stats.game_active:
        # 重置游戏统计信息
        stats.reset_stats()
        stats.game_active = True
        # 清空外星人列表和子弹列表 
        aliens.empty()
        bullets.empty()
        # 创建一群新的外星人，并让飞船居中 
        create_fleet(ai_settings, screen, ship, aliens)
        ship.center_ship()

6、隐藏光标

为让玩家能够开始游戏，我们要让光标可见，但游戏开始后，光标只会添乱。为修复这种问题，我们在游戏处于活动状态时让光标不可见：
在game_functions.py修改check_play_button()，即给监听鼠标点击按钮添加一个新的响应即可：

...
    if button_clicked and not stats.game_active:
        # 隐藏光标
        pygame.mouse.set_visible(False)
        ...

解释： set_visible()：传递 False 参数，让Pygame在光标位于游戏窗口内时将其隐藏起来。

当然，光标不能一直隐藏，要不然游戏结束了，怎么开始，所以要修改game_functions.py中的ship_hit()：

    ...
    else:
        stats.stats.game_active = False
        pygame.mouse.set_visible(True)

解释：飞船数量为0时，游戏结束，光标出现，可以点击重新开始游戏。

二、提高游戏等级

需求：每当玩家将屏幕上的外星人都消灭干净后，加快游戏的节奏，让游戏玩起来更难。

1、修改速度设置

首先，重新组织 Settings 类，将游戏设置划分成静态的和动态的两组，静态主要负责游戏进行中不变的属性，动态主要负责游戏进行中变化的属性。

游戏中的动态属性：飞船速度ship_speed_factor、子弹的速度self.bullet_speed_factor、外星人左右移动速度self.alien_speed_factor、外星人左右移动方向self.fleet_direction。

重新组织后的 Settings 类：

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 = 600
        self.bg_color = (230, 230, 230)

        # 飞船的设置
        self.ship_speed_factor = 1.5

        #子弹设置
        self.bullet_width = 1200
        self.bullet_height = 15
        self.bullet_color =(60, 60, 60)
        self.bullets_allowed = 3

        # 外星人设置
        self.fleet_drop_speed = 10

        # 以什么样的速度加快游戏节奏
        self.speedup_scale = 1.1
        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

    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

解释：
1、self.speedup_scale：控制游戏节奏的参数，每次过关飞船、子弹、外星人群三者的速度都会通过乘以这个参数而加快游戏进度。
2、initialize_dynamic_settings()：用于储存动态属性的方法。
3、increase_speed()：跟随游戏进度提高飞船、子弹和外星人的速度的方法。

先在需要在一波外星人群被消灭完后，加快游戏速度，那么我们只需要在game_functions.py中的check_bullet_alien_collisions()中的if判断中调用加快游戏速度的方法：

def check_bullet_alien_collisions(ai_settings, screen, ship, aliens, bullets):
    """响应子弹和外星人的碰撞"""
    # 删除发生碰撞的子弹和外星人
    collisions = pygame.sprite.groupcollide(bullets, aliens, True, True)
    if len(aliens) == 0:
        # 删除现有的所有子弹，加快游戏进度，并创建一个新的外星人群
        bullets.empty()
        ai_settings.increase_speed()
        create_fleet(ai_settings, screen, ship, aliens)

2、重置速度

每当玩家开始新游戏时，我们都需要将发生了变化的设置重置为初始值，否则新游戏开始时，速度设置将是前一次游戏增加了的值。
在game_functions.py中的check_play_button()中添加重置功能即可：

......
if button_clicked and not stats.game_active:
	# 重置游戏设置
	ai_settings.initialize_dynamic_settings()
	......

这是一篇读书笔记，如有不妥之处，请各位指正！！！