基于pygame的射击小游戏制作（三）让外星人动起来
在本篇文章中，将学习如何创建一群外星人，如何使用嵌套循环来创建元素网格，如何移动外星人
1、编程思路
1.1 创建外星人
创建Alien.py 文件，该文件配置与Ship.py类似，每个外星人最初都出现在屏幕左上角。修改update_screen()里的形参，传递一个外星人实例，并在该函数中调用方法blitme，就可以让外星人出现在屏幕上。代码较多不一一赘述，具体源码附加在文章最后。
2.2 创建一群外星人
首先在alien——invasion.py中创建一个空编组aliens，用与存储全部外星人，在调用game_functions.py里的函数来创建外星人群。接下来编写函数create_fleet()，并将ai_settings、对象screen和空编组aliens传递给它。
def create_alien(ai_settings, screen, aliens, alien_number , row_number):
"""创建一个外星人并将其放在当前行"""
alien = Alien(ai_settings, screen)
alien_width = alien.rect.width
alien.x = alien_width + 2 * alien_width * alien_number
alien.rect.x = alien.x
alien.rect.y = alien.rect.height + 2 * alien.rect.height * row_number
aliens.add(alien)
create_fleet()函数主要是计算一行可以放置多少个外星人，用int()确保出现的外星人数量是整数。在for循环中，创建一个新的外星人，并通过设置x坐标将其加入当前行，将每个外星人都往右推一个外星人的宽度，将外星人宽度乘于2得到每个外星人占据的空间。就可以得到当前外星人在当前行的位置。最后吧新创建的外星人添加到编组aliens中。
def create_fleet(ai_settings, screen,ship , aliens):
"""创建外星人群"""
#创建一个外星人，并计算一行可以容纳多少个外星人
#外星人间距为外星人宽度
alien = Alien(ai_settings, screen)
number_aliens_x = get_number_aliens_x(ai_settings, alien.rect.width)
number_rows = get_number_rows(ai_settings, ship.rect.height,
alien.rect.height)
#创建外星人群
for row_number in range(number_rows):
for alien_number in range(number_aliens_x):
#创建第一个外星人并加入当前行
create_alien(ai_settings, screen, aliens,
alien_number, row_number)
添加多行外星人与添加一行外星人类似。需要计算出屏幕可以容纳多少行，并循环相应的次数。计算公式如：将屏幕高度减去第一行外星人的上边距（外星人高度）、飞船的高度以及最初外星人群与飞船的距离（外星人高度的两倍）。将可用垂直空间除以外星人高度的两倍留出空白区域，给玩家击杀的时间。
def get_number_rows(ai_settings, ship_height, alien_height):
"""计算屏幕可以容纳多少行外星人"""
available_space_y = (ai_settings.screen_height -
(3 * alien_height) - ship_height)
number_rows = int(available_space_y / (2 * alien_height))
return number_rows
def get_number_aliens_x(ai_settings, alien_width):
"""计算每行可容纳多少个外星人"""
available_space_x = ai_settings.screen_width - 2 * alien_width
number_aliens_x = int(available_space_x / (2 * alien_width))
return number_aliens_x
def create_alien(ai_settings, screen, aliens, alien_number , row_number):
"""创建一个外星人并将其放在当前行"""
alien = Alien(ai_settings, screen)
alien_width = alien.rect.width
alien.x = alien_width + 2 * alien_width * alien_number
alien.rect.x = alien.x
alien.rect.y = alien.rect.height + 2 * alien.rect.height * row_number
aliens.add(alien)
1.3让外星人移动
我们让外星人群在屏幕上向右移动，撞到屏幕边缘后下移一定的距离，再沿相反的方向移动。外星人将不断地移动，直到所有外星人都被消灭。
在setting.py中添加一个控制外星人速度的设置
self.alien_speed_factor = 1
然后在alien.py中添加update()来控制外星人移动。每次更新外星人位置时，外星人向右移动。
def update(self):
"""向右移动外星人"""
self.x += (self.ai_settings.alien_speed_factor
* self.ai_settings.fleet_direction)
self.rect.x = self.x
我们需要外星人移动到桌面边缘时再向反方向移动并往下移动一行。在setting.py中设置移动速度，fleet_direction为1表示向右移，为-1表示向左移。编写if-elif语句来检查外星人群的移动方向。鉴于只有两个可能的方向，我们使用值1和-1来表示它们，并在外星人群改变方向时在这两个值之间切换。
#外星人设置
self.alien_speed_factor = 3
self.fleet_drop_speed = 10
#+1右移，-1左移
self.fleet_direction = 1
1.4 检查外星人碰到屏幕边缘
通过check_edges()来检查外星人碰到屏幕边缘，如果外星人的rect的right属性大于或等于屏幕的rect的right属性，就说明外星人位于屏幕右边缘。如果外星人的rect的left属性小于或等于0，就说明外星人位于屏幕左边缘。
有外星人到达屏幕边缘时，需要将整群外星人下移，并改变它们的移动方向。编写check_fleet_edges()函数，对其中的每个外星人调用check_edges()。如果check_edges()返回True，说明该外星人位于屏幕边缘，需要改变其移动方向。change_fleet_direction()用来使外星人下移，下移的量也可以自己设置。
def check_fleet_edges(ai_settings, aliens):
"""外星人到达边缘时采取相应的措施"""
for alien in aliens.sprites():
if alien.check_edges():
change_fleet_direction(ai_settings, aliens)
break
def change_fleet_direction(ai_setting, aliens):
"""将整群外星人下移，并改变他们的方向"""
for alien in aliens.sprites():
alien.rect.y += ai_setting.fleet_drop_speed
ai_setting.fleet_direction *= -1
def update_aliens(ai_settings, stats, screen, ship, aliens, bullets):
"""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"""
check_fleet_edges(ai_settings, aliens)
aliens.update()
#检测外星人和飞船之间的碰撞
if pygame.sprite.spritecollideany(ship, aliens):
ship_hit(ai_settings, stats, screen, ship, aliens, bullets)
""""检查是否到达地端"""
check_aliens_bottom(ai_settings, stats, screen, ship,
aliens, bullets)
二、源代码
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初始位置"""
super(Alien, self).__init__()
self.screen = screen
self.ai_settings = ai_settings
#加载外星人图像,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
#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):
"""向右移动外星人"""
self.x += (self.ai_settings.alien_speed_factor
* self.ai_settings.fleet_direction)
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_invation.py
import sys #退出游戏
import pygame #包含开发所需功能
from settings import Settings
from ship import Ship
from alien import Alien
import game_functions as gf
from pygame.sprite import Group
from game_stats import GameStates
def run_game():
# 初始化背景设置
pygame.init()
ai_settings = Settings()
# 创建游戏窗口
screen = pygame.display.set_mode(
(ai_settings.screen_width, ai_settings.screen_height))
pygame.display.set_caption("Alien Invasion")
"""创建一艘飞船"""
ship = Ship(ai_settings, screen)
"""创建一个外星人"""
alien = Alien(ai_settings, screen)
"""创建一个用于存储子弹的编组"""
bullets = Group()
aliens = Group()
#创建外星人群
gf.create_fleet(ai_settings,screen, ship, aliens)
"""设置背景色"""
bg_color = (230,230,230)
"""存储游戏统计信息"""
stats = GameStates(ai_settings)
"""游戏主循环"""
while True:
"""监视键鼠事件"""
gf.check_events(ai_settings, screen, ship, bullets)
if stats.game_active:
ship.update()
#print(len(bullets))
gf.update_bullets(ai_settings, screen, ship, aliens, bullets)
gf.update_aliens(ai_settings, stats, screen, ship, aliens, bullets)
gf.update_screen(ai_settings, screen, ship, aliens, bullets)
run_game()
game_functions.py
import sys
import pygame
from bullet import Bullet
from alien import Alien
from time import sleep
def check_events(ai_settings, screen, ship, bullets):
#键鼠响应
for event in pygame.event.get():
if event.type == pygame.QUIT:
sys.exit()
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_keydown_events(event, ai_settings, screen, ship, bullets):
"""响应按键"""
if event.key == pygame.K_RIGHT:
# 向右移动飞船
ship.moving_right = True
elif event.key == pygame.K_LEFT:
ship.moving_left = True
elif event.key == pygame.K_SPACE:
fire_bullet(ai_settings, screen, ship, bullets)
elif event.key == pygame.K_q:
sys.exit()
def check_keyup_events(event, ship):
if event.key == pygame.K_RIGHT:
ship.moving_right = False
elif event.key == pygame.K_LEFT:
ship.moving_left = False
def update_screen(ai_settings, screen, ship, aliens, bullets):
#更新屏幕图像
# 每次循环时都重绘屏幕
screen.fill(ai_settings.bg_color)
#在飞船和外星人后面重绘所有子弹
for bullets in bullets.sprites():
bullets.draw_bullet()
ship.blitme()
aliens.draw(screen)
# 让最近绘制的屏幕可见
pygame.display.flip() # 不断更新屏幕
def check_bullet_alien_collisions(ai_settings, screen,ship, aliens, bullets):
#检查是否有子弹击中了外星人
#若击中，删除相应的子弹和外星人
collisions = pygame.sprite.groupcollide(bullets, aliens, True, True)
if len(aliens) == 0:
#删除现有的子弹并新建一群外星人
bullets.empty()
create_fleet(ai_settings, screen, ship, aliens)
def update_bullets(ai_settings, screen, ship, aliens, bullets):
"""更新子弹的位置，删除已消失的子弹"""
#更新子弹位置
bullets.update()
# 删除已经消失的子弹
for bullet in bullets.copy():
if bullet.rect.bottom <= 0:
bullets.remove(bullet)
check_bullet_alien_collisions(ai_settings, screen,ship, aliens, bullets)
def fire_bullet(ai_settings, screen, ship, bullets):
"""如果还没有达到限制，就发射一颗子弹"""
# 创建一颗子弹，并将其加入到编组bullets
if len(bullets) < ai_settings.bullets_allowed:
new_bullet = Bullet(ai_settings, screen, ship)
bullets.add(new_bullet)
def create_fleet(ai_settings, screen,ship , aliens):
"""创建外星人群"""
#创建一个外星人，并计算一行可以容纳多少个外星人
#外星人间距为外星人宽度
alien = Alien(ai_settings, screen)
number_aliens_x = get_number_aliens_x(ai_settings, alien.rect.width)
number_rows = get_number_rows(ai_settings, ship.rect.height,
alien.rect.height)
#创建外星人群
for row_number in range(number_rows):
for alien_number in range(number_aliens_x):
#创建第一个外星人并加入当前行
create_alien(ai_settings, screen, aliens,
alien_number, row_number)
def get_number_aliens_x(ai_settings, alien_width):
"""计算每行可容纳多少个外星人"""
available_space_x = ai_settings.screen_width - 2 * alien_width
number_aliens_x = int(available_space_x / (2 * alien_width))
return number_aliens_x
def create_alien(ai_settings, screen, aliens, alien_number , row_number):
"""创建一个外星人并将其放在当前行"""
alien = Alien(ai_settings, screen)
alien_width = alien.rect.width
alien.x = alien_width + 2 * alien_width * alien_number
alien.rect.x = alien.x
alien.rect.y = alien.rect.height + 2 * alien.rect.height * row_number
aliens.add(alien)
def get_number_rows(ai_settings, ship_height, alien_height):
"""计算屏幕可以容纳多少行外星人"""
available_space_y = (ai_settings.screen_height -
(3 * alien_height) - ship_height)
number_rows = int(available_space_y / (2 * alien_height))
return number_rows
def check_fleet_edges(ai_settings, aliens):
"""外星人到达边缘时采取相应的措施"""
for alien in aliens.sprites():
if alien.check_edges():
change_fleet_direction(ai_settings, aliens)
break
def change_fleet_direction(ai_setting, aliens):
"""将整群外星人下移，并改变他们的方向"""
for alien in aliens.sprites():
alien.rect.y += ai_setting.fleet_drop_speed
ai_setting.fleet_direction *= -1
def update_aliens(ai_settings, stats, screen, ship, aliens, bullets):
"""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"""
check_fleet_edges(ai_settings, aliens)
aliens.update()
#检测外星人和飞船之间的碰撞
if pygame.sprite.spritecollideany(ship, aliens):
ship_hit(ai_settings, stats, screen, ship, aliens, bullets)
""""检查是否到达地端"""
check_aliens_bottom(ai_settings, stats, screen, ship,
aliens, bullets)
def ship_hit(ai_settings, stats, screen, ship, aliens, bullets):
"""响应被外星人撞到的飞船"""
if stats.ships_left > 0:
#将ships_left减1
stats.ships_left -= 1
#清空外星人列表和子弹列表
aliens.empty()
bullets.empty()
#创建新的外星人
create_fleet(ai_settings, screen, ship, aliens)
ship.center_ship()
#暂停
sleep(0.5)
else:
stats.game_active = False
def check_aliens_bottom(ai_settings, stats, screen, ship, aliens, bullets):
"""检查是否有外星人到达"""
screen_rect = screen.get_rect()
for alien in aliens.sprites():
if alien.rect.bottom >= screen_rect.bottom:
#像飞船被撞到一样进行处理
ship_hit(ai_settings, stats, screen, ship, aliens, bullets)
break
setting.py
class Settings():
#用于存储该项目设置的所有的类
def __init__(self):
#初始化设置
#屏幕设置
self.screen_width = 1200
self.screen_height = 800
self.bg_color = (230,230,230)
#飞船设置
self.ship_speed_factor = 1.5
self.ship_limit = 1
#子弹设置
self.bullet_speed_factor = 1
self.bullet_width = 3
self.bullet_height = 15
self.bullet_color = (60,60,60)
self.bullets_allowed = 3
#外星人设置
self.alien_speed_factor = 3
self.fleet_drop_speed = 10
#+1右移，-1左移
self.fleet_direction = 1
ship.py
import pygame
class Ship():
def __init__(self, ai_settings, screen):
"""初始化飞船并设置其初始位置"""
self.screen = screen
self.ai_settings = ai_settings
"""加在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"""
self.rect.centerx = self.screen_rect.centerx
self.rect.bottom = self.screen_rect.bottom
"""在飞船的属性center中存储最小数值"""
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
三、实现效果
