python小游戏 打砖块小游戏设计与实现

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1 项目简介

Hi，各位同学好呀，这里是L学长！

今天向大家分享一个今年(2022)最新完成的毕业设计项目作品

python小游戏毕设 打砖块小游戏设计与实现

学长根据实现的难度和等级对项目进行评分(最低0分，满分5分)

• 难度系数：3分

• 工作量：3分

• 创新点：3分

1 游戏介绍

利用python制作的一个打砖块小游戏。

游戏规则：

打砖块是一种电子游戏。屏幕上部有若干层砖块，一个球在屏幕上方的砖块和墙壁、屏幕下方的移动短板和两侧墙壁之间来回弹，当球碰到砖块时，球会反弹，而砖块会消失。玩家要控制萤幕下方的板子，让“球”通过撞击消去所有的“砖块”，球碰到萤幕底边就会消失，所有的球消失则游戏失败。把砖块全部消去就可以破关。

板子操作方式：按“→”向右，按“←”向左。

2 实现效果

3 开发工具

3.1 环境配置

• Python版本：3.6.4

• 相关模块：

• pygame模块；

• 以及一些Python自带的模块。

3.2 Pygame介绍

简介

Pygame是一系列专门为编写电子游戏而设计的Python模块(modules)。Pygame在已经非常优秀的SDL库的基础上增加了许多功能。这让你能够用Python语言编写出丰富多彩的游戏程序。

Pygame可移植性高，几乎能在任何平台和操作系统上运行。

Pygame已经被下载过数百万次。

Pygame免费开源。它在LGPL许可证(Lesser General Public License，GNU宽通用公共许可证)下发行。使用Pygame，你可以创造出免费开源，可共享，或者商业化的游戏。详情请见LGPL许可证。

优点

• 能够轻松使用多核CPU(multi core CPUs) :如今双核CPU很常用，8核CPU在桌面系统中也很便宜，而利用好多核系统，能让你在你的游戏中实现更多东西。特定的pygame函数能够释放令人生畏的python GIL(全局解释器锁),这几乎是你用C语言才能做的事。

• 核心函数用最优化的C语言或汇编语言编写:C语言代码通常比Python代码运行速度快10-20倍。而汇编语言编写的代码(assembly code)比Python甚至快到100多倍。

• 安装便捷:一般仅需包管理程序或二进制系统程序便能安装。

• 真正地可移植:支持Linux (主要发行版), Windows (95, 98, ME, 2000, XP, Vista, 64-bit Windows,), Windows CE, BeOS, MacOS, Mac OS X, FreeBSD, NetBSD, OpenBSD, BSD/OS, Solaris, IRIX, and QNX等操作系统.也能支持AmigaOS, Dreamcast, Atari, AIX, OSF/Tru64, RISC OS, SymbianOS and OS/2，但是还没有受到官方认可。你也可以在手持设备,游戏控制台， One Laptop Per Child (OLPC) computer项目的电脑等设备中使用pygame.

• 用法简单:无论是小孩子还是大人都能学会用pygame来制作射击类游戏。

• 很多Pygame游戏已发行:其中包括很多游戏大赛入围作品、非常受欢迎的开源可分享的游戏。

• 由你来控制主循环:由你来调用pygame的函数，pygame的函数并不需要调用你的函数。当你同时还在使用其他库来编写各种各种的程序时，这能够为你提供极大的掌控权。

• 不需要GUI就能使用所有函数:仅在命令行中，你就可以使用pygame的某些函数来处理图片，获取游戏杆输入，播放音乐……

• 对bug反应迅速:很多bug在被上报的1小时内就能被我们修复。虽然有时候我们确实会卡在某一个bug上很久，但大多数时候我们都是很不错的bug修复者。如今bug的上报已经很少了，因为许多bug早已被我们修复。

• 代码量少:pygame并没有数以万计的也许你永远用不到的冗杂代码。pygame的核心代码一直保持着简洁特点，其他附加物诸如GUI库等，都是在核心代码之外单独设计研发的。

• 模块化:你可以单独使用pygame的某个模块。想要换着使用一个别的声音处理库？没问题。pygame的很多核心模块支持独立初始化与使用。

最小开发框架

import pygame,sys #sys是python的标准库，提供Python运行时环境变量的操控

pygame.init()  #内部各功能模块进行初始化创建及变量设置，默认调用
size = width,height = 800,600  #设置游戏窗口大小，分别是宽度和高度
screen = pygame.display.set_mode(size)  #初始化显示窗口
pygame.display.set_caption("小游戏程序")  #设置显示窗口的标题内容，是一个字符串类型
while True:  #无限循环，直到Python运行时退出结束
    for event in pygame.event.get():  #从Pygame的事件队列中取出事件，并从队列中删除该事件
        if event.type == pygame.QUIT:  #获得事件类型，并逐类响应
            sys.exit()   #用于退出结束游戏并退出          
    pygame.display.update()  #对显示窗口进行更新，默认窗口全部重绘

代码执行流程

4 具体实现

4.1 实现游戏精灵类

游戏实现起来其实非常简单。首先，我们根据游戏规则定义3个游戏精灵类，分别是：

• 板子类；
• 球类；
• 砖块类。

先定义游戏精灵的好处是方便后续游戏精灵类之间的碰撞检测以及游戏精灵的操作管理等。具体而言，对于板子类，其应当具有根据玩家操作而移动等功能，其代码实现如下：

'''板子'''
class Paddle(pygame.sprite.Sprite):
    def __init__(self, x, y, width, height, SCREENWIDTH, SCREENHEIGHT, **kwargs):
        pygame.sprite.Sprite.__init__(self)
        self.init_state = [x, y, width, height]
        self.rect = pygame.Rect(x, y, width, height)
        self.base_speed = 10
        self.SCREENWIDTH = SCREENWIDTH
        self.SCREENHEIGHT = SCREENHEIGHT
    '''移动板子'''
    def move(self, direction):
        if direction == 'left':
            self.rect.left = max(0, self.rect.left-self.base_speed)
        elif direction == 'right':
            self.rect.right = min(self.SCREENWIDTH, self.rect.right+self.base_speed)
        else:
            raise ValueError('Paddle.move.direction unsupport <%s>...' % direction)
        return True
    '''绑定到屏幕上'''
    def draw(self, screen, color):
        pygame.draw.rect(screen, color, self.rect)
        return True
    '''重置'''
    def reset(self):
        self.rect = pygame.Rect(self.init_state[0], self.init_state[1], self.init_state[2], self.init_state[3])
        return True

对于球类，则由电脑控制其移动方式(比如撞到墙自动换方向等)，其代码实现如下：

'''球'''
class Ball(pygame.sprite.Sprite):
    def __init__(self, x, y, radius, SCREENWIDTH, SCREENHEIGHT, **kwargs):
        pygame.sprite.Sprite.__init__(self)
        self.init_state = [x, y, radius*2, radius*2]
        self.rect = pygame.Rect(x, y, radius*2, radius*2)
        self.base_speed = [5, 5]
        self.direction = [random.choice([1, -1]), -1]
        self.radius = radius
        self.SCREENWIDTH = SCREENWIDTH
        self.SCREENHEIGHT = SCREENHEIGHT
    '''移动球'''
    def move(self):
        self.rect.left += self.direction[0] * self.base_speed[0]
        self.rect.top += self.direction[1] * self.base_speed[1]
        if self.rect.left <= 0:
            self.rect.left = 0
            self.direction[0] = -self.direction[0]
        elif self.rect.right >= self.SCREENWIDTH:
            self.rect.right = self.SCREENWIDTH
            self.direction[0] = -self.direction[0]
        if self.rect.top <= 0:
            self.rect.top = 0
            self.direction[1] = -self.direction[1]
        elif self.rect.bottom >= self.SCREENHEIGHT:
            return False
        return True
    '''改变运动速度和方向(与拍相撞时)'''
    def change(self):
        self.base_speed = [random.choice([4, 5, 6]), random.choice([4, 5, 6])]
        self.direction = [random.choice([1, -1]), -1]
        return True
    '''绑定到屏幕上'''
    def draw(self, screen, color):
        pygame.draw.circle(screen, color, (self.rect.left+self.radius, self.rect.top+self.radius), self.radius)
        return True
    '''重置'''
    def reset(self):
        self.rect = pygame.Rect(self.init_state[0], self.init_state[1], self.init_state[2], self.init_state[3])
        return True

对于砖块类，则比较简单，其代码实现如下：

'''砖块'''
class Brick(pygame.sprite.Sprite):
    def __init__(self, x, y, width, height, **kwargs):
        pygame.sprite.Sprite.__init__(self)
        self.init_state = [x, y, width, height]
        self.rect = pygame.Rect(x, y, width, height)
    '''绑定到屏幕上'''
    def draw(self, screen, color):
        pygame.draw.rect(screen, color, self.rect)
        return True
    '''重置'''
    def reset(self):
        self.rect = pygame.Rect(self.init_state[0], self.init_state[1], self.init_state[2], self.init_state[3])
        return True

然后和以前一样，多弄几个关卡，每个关卡地图都用一个.level文件来设计定义，例如这样：

其中B代表砖块所在的位置。

4.2 实现游戏主循环

OK，接下来可以考虑实现游戏主循环了。基本的逻辑就是：

即每关结束判断一下是过关了还是GG了，过关了就进入下一关，否则就直接进入结束界面。当然最后一关是个例外，因为结束之后肯定要进入结束界面。具体而言，主逻辑代码实现如下：

def run(self):
    while True:
        self.__startInterface()
        for idx, levelpath in enumerate(self.cfg.LEVELPATHS):
            state = self.__runLevel(levelpath)
            if idx == len(self.cfg.LEVELPATHS)-1:
                break
            if state == 'win':
                self.__nextLevel()
            else:
                break
        if state == 'fail':
            self.__endInterface(False)
        else:
            self.__endInterface(True)

5 最后