《Python编程：从入门到实践》读书笔记：第13章 外星人来了

目录

第13章 外星人来了

13.1 项目回顾

13.2 创建第一个外星人

13.2.1 创建Alien类

13.2.2 创建Alien实例

13.3 创建一群外星人

13.3.1 确定一行可容纳多少个外星人

13.3.2 创建一行外星人

13.3.3 重构_create_fleet()

13.3.4 添加行

13.4 让外星人群移动

13.4.1 向右移动外星人群

13.4.2 创建表示外星人移动方向的设置

13.4.3 检查外星人是否撞到了屏幕边缘

13.4.4 向下移动外星人群并改变移动方向

13.5 射杀外星人

13.5.1 检查子弹与外星人的碰撞

13.5.2 为测试创建子弹

13.5.3 生成新的外星人群

13.5.4 提高子弹的速度

13.5.5 重构_update_bullets()

13.6 结束游戏

13.6.1 检测外星人和飞船碰撞

13.6.2 响应外星人和飞船碰撞

13.6.3 有外星人到达屏幕底端

13.6.4 游戏结束

---

第13章 外星人来了

13.1 项目回顾

略

13.2 创建第一个外星人

略

13.2.1 创建Alien类

import pygame
from pygame.sprite import Sprite


class Alien(Sprite):
    """表示单个外星人的类。"""
    
    def __init__(self, ai_game):
        """初始化外星人并设置其起始位置。"""
        super().__init__()
        self.screen = ai_game.screen
    
        # 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
        
        # 存储外星人的精确水平位置。
        self.x = float(self.rect.x)

13.2.2 创建Alien实例

from alien import Alien


class AlienInvasion:
    """管理游戏资源和行为的类"""

    def __init__(self):
        """初始化游戏并创建游戏资源。"""
        pygame.init()
        self.settings = Settings()

        self.screen = pygame.display.set_mode((0, 0), pygame.FULLSCREEN)
        self.settings.screen_width = self.screen.get_rect().width
        self.settings.screen_height = self.screen.get_rect().height
        pygame.display.set_caption("Alien Invasion")

        self.ship = Ship(self)
        self.bullets = pygame.sprite.Group()
        self.aliens = pygame.sprite.Group()

        self._create_fleet()

    def _create_fleet(self):
        """创建外星人群。"""
        # 创建一个外星人。
        alien = Alien(self)
        self.aliens.add(alien)

    def _update_screen(self):
        """更新屏幕上的图像，并切换到新屏幕。"""
        self.screen.fill(self.settings.bg_color)
        self.ship.blitme()
        for bullet in self.bullets.sprites():
            bullet.draw_bullet()
        self.aliens.draw(self.screen)
        pygame.display.flip()

13.3 创建一群外星人

13.3.1 确定一行可容纳多少个外星人

略

13.3.2 创建一行外星人

   def _create_fleet(self):
        """创建外星人群。"""
        # 创建一个外星人。
        alien = Alien(self)
        alien_width = alien.rect.width
        available_space_x = self.settings.screen_width - (2 * alien_width)
        number_aliens_x = available_space_x // (2 * alien_width)
        
        # 创建第一行外星人
        for alien_number in range(number_aliens_x):
            # 创建第一个外星人并将其加入当前行
            alien = Alien(self)
            alien.x = alien_width + 2 * alien_width * alien_number
            alien.rect.x = alien.x
            self.aliens.add(alien)

13.3.3 重构_create_fleet()

    def _create_fleet(self):
        """创建外星人群。"""
        # 创建一个外星人。
        alien = Alien(self)
        alien_width = alien.rect.width
        available_space_x = self.settings.screen_width - (2 * alien_width)
        number_aliens_x = available_space_x // (2 * alien_width)
        for alien_number in range(number_aliens_x):
            self._create_alien(alien_number)

    def _create_alien(self, alien_number):
        """创建一个外星人并将其放在当前行。"""
        alien = Alien(self)
        alien_width = alien.rect.width
        alien.x = alien_width + 2 * alien_width * alien_number
        alien.rect.x = alien.x
        self.aliens.add(alien)

13.3.4 添加行

    def _create_fleet(self):
        """创建外星人群。"""
        # 创建一个外星人。
        alien = Alien(self)
        alien_width, alien_height = alien.rect.size
        available_space_x = self.settings.screen_width - (2 * alien_width)
        number_aliens_x = available_space_x // (2 * alien_width)
        
        # 计算屏幕可容纳多少行外星人。
        ship_height = self.ship.rect.height
        available_space_y = (self.settings.screen_height -
                             (3 * alien_height) - ship_height)
        number_rows = available_space_y // (2 * alien_height)
        
        # 创建外星人群。
        for alien_number in range(number_aliens_x):
            self._create_alien(alien_number)
            
    def _create_alien(self, alien_number, row_number):
        """创建一个外星人并将其放在当前行。"""
        alien = Alien(self)
        alien_width, alien_height = alien.rect.size
        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
        self.aliens.add(alien)

13.4 让外星人群移动

13.4.1 向右移动外星人群

class Alien(Sprite):
    """表示单个外星人的类。"""

    def __init__(self, ai_game):
        """初始化外星人并设置其起始位置。"""
        super().__init__()
        self.screen = ai_game.screen
        self.settings = ai_game.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

        # 存储外星人的精确水平位置。
        self.x = float(self.rect.x)

    def update(self):
        """向右移动外星人。"""
        self.x += self.settings.alien_speed
        self.rect.x = self.x

    def _update_aliens(self):
        """更新外星人群众所有外星人的位置。"""
        self.aliens.update()

    def run_game(self):
        """开始游戏的主循环。"""
        while True:
            self._check_events()
            self.ship.update()
            self._update_bullets()
            self._update_aliens()
            self._update_screen()

13.4.2 创建表示外星人移动方向的设置

  # 外星人设置
        self.alien_speed = 1.0
        self.fleet_drop_speed = 10
        # fleet_direction为1表示向右移，为-1表示向左移。
        self.fleet_direction = 1

13.4.3 检查外星人是否撞到了屏幕边缘

    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 or  self.rect.left <= 0:
            return True

    def update(self):
        """向左或右移动外星人。"""
        self.x += self.settings.alien_speed * self.settings.fleet_direction
        self.rect.x = self.x

13.4.4 向下移动外星人群并改变移动方向

    def _check_fleet_edges(self):
        """有外星人到达边缘时采取相应的措施。"""
        for alien in self.aliens.sprites():
            if alien.check_edges():
                self._change_fleet_direction()
                break

    def _change_fleet_direction(self):
        """将整群外星人下移，并改变它们的方向。"""
        for alien in self.aliens.sprites():
            alien.rect.y += self.settings.fleet_drop_speed
            self.settings.fleet_direction *= -1

13.5 射杀外星人

13.5.1 检查子弹与外星人的碰撞

    def _update_bullets(self):
        """更新子弹的位置并删除消失的子弹"""
        # 更新子弹的位置。
        self.bullets.update()

        # 删除消失的子弹。
        for bullet in self.bullets.copy():
            if bullet.rect.bottom <= 0:
                self.bullets.remove(bullet)
        
        # 检查是否有子弹击中了外星人。
        # 如果是，就删除相应的子弹和外星人。
        collisions = pygame.sprite.groupcollide(
            self.bullets, self.aliens, True, True
        )

13.5.2 为测试创建子弹

略

13.5.3 生成新的外星人群

    def _update_bullets(self):
        """更新子弹的位置并删除消失的子弹"""
        # 更新子弹的位置。
        self.bullets.update()

        # 删除消失的子弹。
        for bullet in self.bullets.copy():
            if bullet.rect.bottom <= 0:
                self.bullets.remove(bullet)

        # 检查是否有子弹击中了外星人。
        # 如果是，就删除相应的子弹和外星人。
        collisions = pygame.sprite.groupcollide(
            self.bullets, self.aliens, True, True
        )

        if not self.aliens:
            # 删除现有的子弹并新建一些外星人。
            self.bullets.empty()
            self._create_fleet()

13.5.4 提高子弹的速度

        # 子弹设置
        self.bullet_speed = 1.5
        self.bullet_width = 3

13.5.5 重构_update_bullets()

    def _update_bullets(self):
        """更新子弹的位置并删除消失的子弹"""
        # 更新子弹的位置。
        self.bullets.update()

        # 删除消失的子弹。
        for bullet in self.bullets.copy():
            if bullet.rect.bottom <= 0:
                self.bullets.remove(bullet)

        self._check_bullet_alien_collisions()

    def _check_bullet_alien_collisions(self):
        """响应子弹和外星人碰撞。"""
        # 删除发生碰撞的子弹和外星人。
        
        collisions = pygame.sprite.groupcollide(
            self.bullets, self.aliens, True, True
        )

        if not self.aliens:
            # 删除现有的子弹并新建一些外星人。
            self.bullets.empty()
            self._create_fleet()

13.6 结束游戏

13.6.1 检测外星人和飞船碰撞

    def _update_aliens(self):
        """更新外星人群众所有外星人的位置。"""
        self._check_fleet_edges()
        self.aliens.update()
        
        # 检测外星人和飞船之间的碰撞。
        if pygame.sprite.spritecollideany(self.ship, self.aliens):
            print("Ship hit!!!")

13.6.2 响应外星人和飞船碰撞

class GameStats:
    """跟踪游戏的统计信息。"""
    
    def __init__(self, ai_game):
        """初始化统计信息。"""
        self.settings = ai_game.settings
        self.reset_stats()
    
    def reset_stats(self):
        """初始化在游戏运行器件可能变化的统计信息。"""
        self.ships_left = self.settings.ship_limit

      # 飞船设置
        self.ship_speed = 1.5
        self.ship_limit = 3

        # 创建一个用于存储游戏统计信息的实例
        self.stats = GameStats(self)

        # 检测外星人和飞船之间的碰撞。
        if pygame.sprite.spritecollideany(self.ship, self.aliens):
            self._ship_hit()

    def center_ship(self):
        """让飞船在屏幕底端居中。"""
        self.rect.midbottom = self.screen_rect.midbottom
        self.x = float(self.rect.x)

13.6.3 有外星人到达屏幕底端

    def _check_aliens_bottom(self):
        """检查是否有外星人到达了屏幕底端。"""
        screen_rect = self.screen.get_rect()
        for alien in self.aliens.sprites():
            if alien.rect.bottom >= screen_rect.bottom:
                # 像飞船被撞到一样处理。
                self._ship_hit()
                break

        # 检测外星人和飞船之间的碰撞。
        if pygame.sprite.spritecollideany(self.ship, self.aliens):
            self._ship_hit()
            
        # 检查是否有外星人到达了屏幕底端。
        self._check_aliens_bottom()

13.6.4 游戏结束

    def __init__(self, ai_game):
        """初始化统计信息。"""
        self.settings = ai_game.settings
        self.reset_stats()
        # 游戏刚启动时处于活动状态。
        self.game_active = True

    def _ship_hit(self):
        """响应飞船被外星人撞到。"""
        if self.stats.ships_left > 0:
            # 将ships_left减1
            self.stats.ships_left -= 1

            # 清空余下的外星人和子弹。
            self.aliens.empty()
            self.bullets.empty()
    
            # 创建一群新的外星人，并将飞船放到屏幕底端的中央
            self._create_fleet()
            self.ship.center_ship()
    
            # 暂停。
            sleep(0.5)
        else:
            self.stats.game_active = False