按照黑马的教程完成飞机大战项目,我们的项目最终目标如下:
代码放在Gitee上了:https://gitee.com/aniu251700/python-aircraft-war
pygame
快速体验pygame
就是一个 Python 模块,专为电子游戏设计网站栏目 | 内容 |
---|---|
GettingStarted |
在各平台安装模块的说明 |
Docs |
pygame 模块所有 类 和 子类 的参考手册 |
$ sudo pip3 install pygame
$ python3 -m pygame.examples.aliens
输入后会出现这样一个游戏,就表示安装成功了
pygame
创建图形窗口hm_01_pygame入门.py
游戏的第一印象
pygame
创建图形窗口可以将图片素材 绘制 到 游戏的窗口 上,开发游戏之前需要先知道 如何建立游戏窗口!
pygame
提供的所有功能之前,需要调用 init
方法quit
方法方法 | 说明 |
---|---|
pygame.init() |
导入并初始化所有 pygame 模块,使用其他模块之前,必须先调用 init 方法 |
pygame.quit() |
卸载所有 pygame 模块,在游戏结束之前调用! |
import pygame
pygame.init()
# 游戏代码...
pygame.quit()
(0, 0)
在游戏中,所有可见的元素 都是以 矩形区域 来描述位置的
(x, y) (width, height)
pygame
专门提供了一个类 pygame.Rect
用于描述 矩形区域
Rect(x, y, width, height) -> Rect
提示
pygame.Rect
是一个比较特殊的类,内部只是封装了一些数字计算pygame.init()
方法同样能够直接使用需求
hero_rect
矩形描述 英雄的位置和大小x
和 y
)hero_rect = pygame.Rect(100, 500, 120, 126)
print("坐标原点 %d %d" % (hero_rect.x, hero_rect.y)) # 100 500
print("英雄大小 %d %d" % (hero_rect.width, hero_rect.height)) # 120 126
# size 属性会返回矩形区域的 (宽, 高) 元组
print("英雄大小 %d %d" % hero_rect.size) # 120 126
pygame
专门提供了一个 模块 pygame.display
用于创建、管理 游戏窗口方法 | 说明 |
---|---|
pygame.display.set_mode() |
初始化游戏显示窗口 |
pygame.display.update() |
刷新屏幕内容显示,稍后使用 |
set_mode
方法
set_mode(resolution=(0,0), flags=0, depth=0) -> Surface
作用 —— 创建游戏显示窗口
参数
resolution
指定屏幕的 宽
和 高
,默认创建的窗口大小和屏幕大小一致flags
参数指定屏幕的附加选项,例如是否全屏等等,默认不需要传递depth
参数表示颜色的位数,默认自动匹配返回值
注意:必须使用变量记录 set_mode
方法的返回结果!因为:后续所有的图像绘制都基于这个返回结果
# 创建游戏主窗口
screen = pygame.display.set_mode((480, 700))
# 创建游戏主窗口
screen = pygame.display.set_mode((480, 700))
# 游戏循环
while True:
pass
pygame.image.load()
加载图像的数据blit
方法 将图像绘制到指定位置pygame.display.update()
方法更新整个屏幕的显示提示:要想在屏幕上看到绘制的结果,就一定要调用
pygame.display.update()
方法
需求
background.png
创建背景(0, 0)
位置# 绘制背景图像
# 1> 加载图像
bg = pygame.image.load("./images/background.png")
# 2> 绘制在屏幕
screen.blit(bg, (0, 0))
# 3> 更新显示
pygame.display.update()
需求
me1.png
创建英雄飞机(200, 500)
位置# 1> 加载图像
hero = pygame.image.load("./images/me1.png")
# 2> 绘制在屏幕
screen.blit(hero, (200, 500))
# 3> 更新显示
pygame.display.update()
透明图像
png
格式的图像是支持 透明 的update()
方法的作用可以在
screen
对象完成 所有blit
方法之后,统一调用一次display.update
方法,同样可以在屏幕上 看到最终的绘制结果
display.set_mode()
创建的 screen
对象 是一个 内存中的屏幕数据对象
screen.blit
方法可以在 画布 上绘制很多 图像
display.update()
会将 画布 的 最终结果 绘制在屏幕上,这样可以 提高屏幕绘制效率,增加游戏的流畅度案例调整
# 绘制背景图像
# 1> 加载图像
bg = pygame.image.load("./images/background.png")
# 2> 绘制在屏幕
screen.blit(bg, (0, 0))
# 绘制英雄图像
# 1> 加载图像
hero = pygame.image.load("./images/me1.png")
# 2> 绘制在屏幕
screen.blit(hero, (200, 500))
# 3> 更新显示 - update 方法会把之前所有绘制的结果,一次性更新到屏幕窗口上
pygame.display.update()
现在 英雄飞机 已经被绘制到屏幕上了,怎么能够让飞机移动呢 ?
游戏循环的开始 就意味着 游戏的正式开始
1 / 60 秒
移动一下所有图像的位置pygame.display.update()
更新屏幕显示pygame
专门提供了一个类 pygame.time.Clock
可以非常方便的设置屏幕绘制速度 —— 刷新帧率tick(帧率)
方法tick
方法会根据 上次被调用的时间,自动设置 游戏循环 中的延时# 3. 创建游戏时钟对象
clock = pygame.time.Clock()
i = 0
# 游戏循环
while True:
# 设置屏幕刷新帧率
clock.tick(60)
print(i)
i += 1
需求
pygame.Rect
的变量记录英雄的初始位置y - 1
—— 向上移动y <= 0
将英雄移动到屏幕的底部提示:
- 每一次调用
update()
方法之前,需要把 所有的游戏图像都重新绘制一遍- 而且应该 最先 重新绘制 背景图像
# 4. 定义英雄的初始位置
hero_rect = pygame.Rect(150, 500, 102, 126)
while True:
# 可以指定循环体内部的代码执行的频率
clock.tick(60)
# 更新英雄位置
hero_rect.y -= 1
# 如果移出屏幕,则将英雄的顶部移动到屏幕底部
if hero_rect.y <= 0:
hero_rect.y = 700
# 绘制背景图片
screen.blit(bg, (0, 0))
# 绘制英雄图像
screen.blit(hero, hero_rect)
# 更新显示
pygame.display.update()
if hero_rect.y + hero_rect.height <= 0:
hero_rect.y = 700
提示
Rect
的属性 bottom = y + height
if hero_rect.bottom <= 0:
hero_rect.y = 700
event
只有 捕获 到用户具体的操作,才能有针对性的做出响应
pygame
中通过 pygame.event.get()
可以获得 用户当前所做动作 的 事件列表
pygame
游戏都 大同小异!# 游戏循环
while True:
# 设置屏幕刷新帧率
clock.tick(60)
# 事件监听
for event in pygame.event.get():
# 判断用户是否点击了关闭按钮
if event.type == pygame.QUIT:
print("退出游戏...")
pygame.quit()
# 直接退出系统
exit()
pygame
提供了两个类
pygame.sprite.Sprite
—— 存储 图像数据 image 和 位置 rect 的 对象pygame.sprite.Group
在游戏开发中,通常把 显示图像的对象 叫做精灵 Sprite
精灵 需要 有 两个重要的属性
image
要显示的图像rect
图像要显示在屏幕的位置默认的 update()
方法什么事情也没做
注意:pygame.sprite.Sprite
并没有提供 image
和 rect
两个属性
pygame.sprite.Sprite
派生子类image
和 rect
属性update()
方法
update()
方法draw(屏幕对象)
方法
image
绘制在 rect
位置Group(*sprites) -> Group
注意:仍然需要调用
pygame.display.update()
才能在屏幕看到最终结果
plane_sprites.py
文件GameSprite
继承自 pygame.sprite.Sprite
注意
object
super()
一下父类的 __init__
方法__init__
代码能够被正常执行属性
image
精灵图像,使用 image_name
加载rect
精灵大小,默认使用图像大小speed
精灵移动速度,默认为 1
方法
update
每次更新屏幕时在游戏循环内调用
self.rect.y += self.speed
提示
image
的 get_rect()
方法,可以返回 pygame.Rect(0, 0, 图像宽, 图像高) 的对象import pygame
class GameSprite(pygame.sprite.Sprite):
"""游戏精灵基类"""
def __init__(self, image_name, speed=1):
# 调用父类的初始化方法
super().__init__()
# 加载图像
self.image = pygame.image.load(image_name)
# 设置尺寸
self.rect = self.image.get_rect()
# 记录速度
self.speed = speed
def update(self, *args):
# 默认在垂直方向移动
self.rect.y += self.speed
需求
步骤
from
导入 plane_sprites
模块
from
导入的模块可以 直接使用import
导入的模块需要通过 模块名. 来使用update()
和 draw(screen)
方法职责
update()
方法,根据游戏需求,更新位置 rectupdate
方法,让精灵组中的所有精灵调用 update
方法更新位置draw(screen)
方法,在 screen
上绘制精灵组中的所有精灵plane_sprites
模块from plane_sprites import *
# 创建敌机精灵和精灵组
enemy1 = GameSprite("./images/enemy1.png")
enemy2 = GameSprite("./images/enemy1.png", 2)
enemy2.rect.x = 200
enemy_group = pygame.sprite.Group(enemy1, enemy2)
# 让敌机组调用 update 和 draw 方法
enemy_group.update()
enemy_group.draw(screen)
# 更新屏幕显示
pygame.display.update()
目标 —— 使用 面相对象 设计 飞机大战游戏类
PlaneGame
类如下:提示 根据 职责 封装私有方法,可以避免某一个方法的代码写得太过冗长
如果某一个方法编写的太长,既不好阅读,也不好维护!
__init__()
会调用以下方法:方法 | 职责 |
---|---|
__create_sprites(self) |
创建所有精灵和精灵组 |
start_game()
会调用以下方法:方法 | 职责 |
---|---|
__event_handler(self) |
事件监听 |
__check_collide(self) |
碰撞检测 —— 子弹销毁敌机、敌机撞毁英雄 |
__update_sprites(self) |
精灵组更新和绘制 |
__game_over() |
游戏结束 |
plane_main
plane_sprites
plane_main.py
文件,并且设置为可执行import pygame
from plane_sprites import *
class PlaneGame(object):
"""飞机大战主游戏"""
def __init__(self):
print("游戏初始化")
def start_game(self):
print("开始游戏...")
if __name__ == '__main__':
# 创建游戏对象
game = PlaneGame()
# 开始游戏
game.start_game()
__init__()
代码如下:def __init__(self):
print("游戏初始化")
# 1. 创建游戏的窗口
self.screen = pygame.display.set_mode((480, 700))
# 2. 创建游戏的时钟
self.clock = pygame.time.Clock()
# 3. 调用私有方法,精灵和精灵组的创建
self.__create_sprites()
def __create_sprites(self):
pass
- 常量 —— 不变化的量
- 变量 —— 可以变化的量
应用场景
700
常量的定义
常量的好处
提示:Python 中并没有真正意义的常量,只是通过命名的约定 —— 所有字母都是大写的就是常量,开发时不要轻易的修改!
代码调整
plane_sprites.py
中增加常量定义import pygame
# 游戏屏幕大小
SCREEN_RECT = pygame.Rect(0, 0, 480, 700)
plane_main.py
中的窗口大小self.screen = pygame.display.set_mode(SCREEN_RECT.size)
start_game()
基础代码如下:def start_game(self):
"""开始游戏"""
print("开始游戏...")
while True:
# 1. 设置刷新帧率
self.clock.tick(60)
# 2. 事件监听
self.__event_handler()
# 3. 碰撞检测
self.__check_collide()
# 4. 更新精灵组
self.__update_sprites()
# 5. 更新屏幕显示
pygame.display.update()
def __event_handler(self):
"""事件监听"""
for event in pygame.event.get():
if event.type == pygame.QUIT:
PlaneGame.__game_over()
def __check_collide(self):
"""碰撞检测"""
pass
def __update_sprites(self):
"""更新精灵组"""
pass
@staticmethod
def __game_over():
"""游戏结束"""
print("游戏结束")
pygame.quit()
exit()
def __create_sprites(self):
"""创建精灵组"""
# 背景组
self.back_group = pygame.sprite.Group()
# 敌机组
self.enemy_group = pygame.sprite.Group()
# 英雄组
self.hero_group = pygame.sprite.Group()
def __update_sprites(self):
"""更新精灵组"""
for group in [self.back_group, self.enemy_group, self.hero_group]:
group.update()
group.draw(self.screen)
运行 备课代码,观察 背景图像的显示效果:
解决办法
1
张 完全和屏幕重合2
张在 屏幕的正上方self.rect.y += self.speed
rect.y >= 屏幕的高度
说明已经 移动到屏幕下方rect.y = -rect.height
is_alt
判断是否是另一张图像
False
表示 第一张图像,需要与屏幕重合True
表示 另一张图像,在屏幕的正上方继承 如果父类提供的方法,不能满足子类的需求:
- 派生一个子类
- 在子类中针对特有的需求,重写父类方法,并且进行扩展
plane_sprites
新建 Background
继承自 GameSprite
class Background(GameSprite):
"""游戏背景精灵"""
def update(self):
# 1. 调用父类的方法实现
super().update()
# 2. 判断是否移出屏幕,如果移出屏幕,将图像设置到屏幕的上方
if self.rect.y >= SCREEN_RECT.height:
self.rect.y = -self.rect.height
plane_main.py
中显示背景精灵__create_sprites
方法中创建 精灵 和 精灵组__update_sprites
方法中,让 精灵组 调用 update()
和 draw()
方法
__create_sprites
方法
def __create_sprites(self):
# 创建背景精灵和精灵组
bg1 = Background("./images/background.png")
bg2 = Background("./images/background.png")
bg2.rect.y = -bg2.rect.height
self.back_group = pygame.sprite.Group(bg1, bg2)
__update_sprites
方法
def __update_sprites(self):
self.back_group.update()
self.back_group.draw(self.screen)
思考 —— 上一小结完成的代码存在什么样的问题?能否简化?
思考 —— 精灵 初始位置 的设置,应该 由主程序负责?还是 由精灵自己负责?
答案 —— 由精灵自己负责
is_alt
判断是否是另一张图像
False
表示 第一张图像,需要与屏幕重合True
表示 另一张图像,在屏幕的正上方在 plane_sprites.py
中实现 Background
的 初始化方法
def __init__(self, is_alt=False):
image_name = "./images/background.png"
super().__init__(image_name)
# 判断是否交替图片,如果是,将图片设置到屏幕顶部
if is_alt:
self.rect.y = -self.rect.height
plane_main
的 __create_sprites
方法# 创建背景精灵和精灵组
bg1 = Background()
bg2 = Background(True)
self.back_group = pygame.sprite.Group(bg1, bg2)
Enemy
类运行 备课代码,观察 敌机的 出现规律:
pygame
中可以使用 pygame.time.set_timer()
来添加 定时器set_timer(eventid, milliseconds) -> None
set_timer
可以创建一个 事件pygame.USEREVENT
来指定
USEREVENT
是一个整数,再增加的事件可以使用 USEREVENT + 1
指定,依次类推…定时器事件的监听
pygame.event.get()
可以获取当前时刻所有的 事件列表event.type
是否等于 eventid
,如果相等,表示 定时器事件 发生pygame
的 定时器 使用套路非常固定:
eventid
set_timer
方法 设置定时器事件plane_sprites.py
的顶部定义 事件常量# 敌机的定时器事件常量
CREATE_ENEMY_EVENT = pygame.USEREVENT
PlaneGame
的 初始化方法 中 创建用户事件# 4. 设置定时器事件 - 每秒创建一架敌机
pygame.time.set_timer(CREATE_ENEMY_EVENT, 1000)
__event_handler
方法中增加以下代码:def __event_handler(self):
for event in pygame.event.get():
# 判断是否退出游戏
if event.type == pygame.QUIT:
PlaneGame.__game_over()
elif event.type == CREATE_ENEMY_EVENT:
print("敌机出场...")
Enemy
类plane_sprites
新建 Enemy
继承自 GameSprite
update
方法,判断是否飞出屏幕class Enemy(GameSprite):
"""敌机精灵"""
def __init__(self):
# 1. 调用父类方法,创建敌机精灵,并且指定敌机的图像
super().__init__("./images/enemy1.png")
# 2. 设置敌机的随机初始速度
# 3. 设置敌机的随机初始位置
def update(self):
# 1. 调用父类方法,让敌机在垂直方向运动
super().update()
# 2. 判断是否飞出屏幕,如果是,需要将敌机从精灵组删除
if self.rect.y >= SCREEN_RECT.height:
print("敌机飞出屏幕...")
演练步骤
__create_sprites
,添加 敌机精灵组
__event_handler
,创建敌机,并且 添加到精灵组
add
方法可以 向精灵组添加精灵__update_sprites
,让 敌机精灵组 调用 update
和 draw
方法演练代码
plane_main
的 __create_sprites
方法# 敌机组
self.enemy_group = pygame.sprite.Group()
plane_main
的 __update_sprites
方法self.enemy_group.update()
self.enemy_group.draw(self.screen)
elif event.type == CREATE_ENEMY_EVENT:
self.enemy_group.add(Enemy())
1. 官方标准模块导入
2. 第三方模块导入
3. 应用程序模块导入
plane_sprites.py
增加 random
的导入import random
使用 pygame.Rect
提供的 bottom
属性,在指定敌机初始位置时,会比较方便
bottom = y + height
y = bottom - height
def __init__(self):
# 1. 调用父类方法,创建敌机精灵,并且指定敌机的图像
super().__init__("./images/enemy1.png")
# 2. 设置敌机的随机初始速度 1 ~ 3
self.speed = random.randint(1, 3)
# 3. 设置敌机的随机初始位置
self.rect.bottom = 0
max_x = SCREEN_RECT.width - self.rect.width
self.rect.x = random.randint(0, max_x)
__del__
内置方法会在对象被销毁前调用,在开发中,可以用于 判断对象是否被销毁def __del__(self):
print("敌机挂了 %s" % self.rect)
kill()
方法从所有组中删除def update(self):
super().update()
# 判断敌机是否移出屏幕
if self.rect.y >= SCREEN_RECT.height:
# 将精灵从所有组中删除
self.kill()
pygame.key.get_pressed()
移动英雄120
像素0.5
秒发射一次子弹,每次 连发三枚子弹bullets
子弹精灵组 保存子弹精灵bullets
属性,记录所有 子弹精灵fire
方法,用于发射子弹plane_sprites
新建 Hero
类0
centerx = x + 0.5 * width
centery = y + 0.5 * height
bottom = y + height
class Hero(GameSprite):
"""英雄精灵"""
def __init__(self):
super().__init__("./images/me1.png", 0)
# 设置初始位置
self.rect.centerx = SCREEN_RECT.centerx
self.rect.bottom = SCREEN_RECT.bottom - 120
__create_sprites
,添加 英雄精灵 和 英雄精灵组
__update_sprites
,让 英雄精灵组 调用 update
和 draw
方法__create_sprites
方法如下:# 英雄组
self.hero = Hero()
self.hero_group = pygame.sprite.Group(self.hero)
__update_sprites
方法如下:self.hero_group.update()
self.hero_group.draw(self.screen)
在
pygame
中针对 键盘按键的捕获,有 两种 方式
event.type == pygame.KEYDOWN
pygame.key.get_pressed()
返回 所有按键元组1
提问 这两种方式之间有什么区别呢?
elif event.type == pygame.KEYDOWN and event.key == pygame.K_RIGHT:
print("向右移动...")
# 返回所有按键的元组,如果某个键被按下,对应的值会是1
keys_pressed = pygame.key.get_pressed()
# 判断是否按下了方向键
if keys_pressed[pygame.K_RIGHT]:
print("向右移动...")
结论
event.type
用户 必须要抬起按键 才算一次 按键事件,操作灵活性会大打折扣演练步骤
Hero
类中重写 update
方法
speed
和 英雄 rect.x
进行叠加__event_handler
方法中根据 左右方向键 设置英雄的 速度
speed = 2
speed = -2
speed = 0
代码演练
Hero
类,重写 update()
方法,根据速度水平移动 英雄的飞机def update(self):
# 飞机水平移动
self.rect.x += self.speed
# 获取用户按键
keys_pressed = pygame.key.get_pressed()
if keys_pressed[pygame.K_RIGHT]:
self.hero.speed = 2
elif keys_pressed[pygame.K_LEFT]:
self.hero.speed = -2
else:
self.hero.speed = 0
Hero
类的 update()
方法判断 英雄 是否超出 屏幕边界right = x + width
利用 right
属性可以非常容易的针对右侧设置精灵位置def update(self):
# 飞机水平移动
self.rect.x += self.speed
# 判断屏幕边界
if self.rect.left < 0:
self.rect.left = 0
if self.rect.right > SCREEN_RECT.right:
self.rect.right = SCREEN_RECT.right
120
像素0.5
秒发射一次子弹,每次 连发三枚子弹pygame
的 定时器 使用套路非常固定:
eventid
set_timer
方法 设置定时器事件代码实现
Hero
中定义 fire
方法def fire(self):
print("发射子弹...")
plane_main.py
的顶部定义 发射子弹 事件常量# 英雄发射子弹事件
HERO_FIRE_EVENT = pygame.USEREVENT + 1
__init__
方法末尾中添加 发射子弹 事件# 每隔 0.5 秒发射一次子弹
pygame.time.set_timer(HERO_FIRE_EVENT, 500)
__event_handler
方法中让英雄发射子弹elif event.type == HERO_FIRE_EVENT:
self.hero.fire()
plane_sprites
新建 Bullet
继承自 GameSprite
update()
方法,判断子弹 飞出屏幕从精灵组删除class Bullet(GameSprite):
"""子弹精灵"""
def __init__(self):
super().__init__("./images/bullet1.png", -2)
def update(self):
super().update()
# 判断是否超出屏幕,如果是,从精灵组删除
if self.rect.bottom < 0:
self.kill()
演练步骤
Hero
的 初始化方法 中创建 子弹精灵组 属性plane_main.py
的 __update_sprites
方法,让 子弹精灵组 调用 update
和 draw
方法fire()
方法
代码实现
# 创建子弹的精灵组
self.bullets = pygame.sprite.Group()
fire()
方法def fire(self):
# 1. 创建子弹精灵
bullet = Bullet()
# 2. 设置精灵的位置
bullet.rect.bottom = self.rect.y - 20
bullet.rect.centerx = self.rect.centerx
# 3. 将精灵添加到精灵组
self.bullets.add(bullet)
fire()
方法,一次发射三枚子弹def fire(self):
for i in (1, 2, 3):
# 1. 创建子弹精灵
bullet = Bullet()
# 2. 设置精灵的位置
bullet.rect.bottom = self.rect.y - i * 20
bullet.rect.centerx = self.rect.centerx
# 3. 将精灵添加到精灵组
self.bullets.add(bullet)
pygame
提供了 两个非常方便 的方法可以实现碰撞检测:groupcollide(group1, group2, dokill1, dokill2, collided = None) -> Sprite_dict
dokill
设置为 True
,则 发生碰撞的精灵将被自动移除collided
参数是用于 计算碰撞的回调函数
rect
属性spritecollide(sprite, group, dokill, collided = None) -> Sprite_list
dokill
设置为 True
,则 指定精灵组 中 发生碰撞的精灵将被自动移除collided
参数是用于 计算碰撞的回调函数
rect
属性def __check_collide(self):
# 1. 子弹摧毁敌机
pygame.sprite.groupcollide(self.hero.bullets, self.enemy_group, True, True)
# 2. 敌机撞毁英雄
enemies = pygame.sprite.spritecollide(self.hero, self.enemy_group, True)
# 判断列表时候有内容
if len(enemies) > 0:
# 让英雄牺牲
self.hero.kill()
# 结束游戏
PlaneGame.__game_over()
此时我们整个游戏就完成了!!!