基于LabVIEW的飞机大作战小游戏(可做毕设)

一、前言

Python是目前相当流行的一门编程语言，网上有人用Python做了一个《飞机大作战》的小游戏，并且出了一份视频教程，很有意思。“基于Python的飞机大作战小游戏“的视频教程、素材及源码详见：https://www.bilibili.com/video/BV1bq4y1Q7TY/

“飞机大作战小游戏”这个小游戏用其他编程语言也可以完成，不同的编程语言都有自己的特色。我用LabVIEW也编写了这个“飞机大作战小游戏”，功能和界面和Python的一模一样。本文将介绍制作这个小游戏的过程。大家在用LabVIEW做完这个小游戏后，可以跟Python的小游戏对比一下，就会发现LabVIEW作为图像化编程语言非常好用，跟Python比起来也毫不逊色！

二、功能介绍

1、主界面，按任意键开始游戏

图1 主界面

2、左右键移动飞机；

3、空格键发射子弹；发射子弹有音效；

4、石块碰到飞机：血条减少（石块越大，减血越多）、有爆炸效果、有音效；

5、血条到0，命减1条，一局游戏3条命；3条命用完，游戏结束；

6、子弹打到石块：分数增加（石块越大，加分越多）、有爆炸效果、有音效；

7、石块随机出现，石块掉落，分数减少（尽量打爆所有出现的石块）；

图2 游戏界面1

8、子弹打爆石块有一定概率掉落礼品：强化（飞机攻击力增强）、血包（用于回血）

9、飞机碰到“强化”后，发射子弹有单发变为双发；双发N次后，强化效果消失；飞机碰到石块后，强化效果消失；

10、飞机碰到“血包”后，血条增加；

图3 游戏界面2

11、游戏结束后，会显示得分，按Escape键退回到初始界面

图4 结束界面

三、编程思路

Python调用了pygame模块，用于完成“飞机大作战小游戏”小游戏的制作。LabVIEW没有专门的游戏工具包，所以我们直接编写，不借助外力，也很简单！

课外小知识

Python非常火的一个非常重要的原因之一就是它有非常丰富的、成熟高效的资源库（官方模块+第三方模块），Python只是完成调用，开发效率大大提高。因为Python非常火，所以第三方模块也非常多、非常完善。像刚才提到的pygame模块就是第三方模块。

我们回到LabVIEW，LabVIEW非常好用的一个非常重要的原因之一也是它有非常丰富的、成熟高效的资源库（官方模块+第三方模块）。LabVIEW是为了工业领域设计的，使用群体主要是工业设计人员及高校师生，所以用户群体不大（相对于互联网群体），所以LabVIEW的资源库主要是以官方模块为主，第三方模块相对来说比较少。好在NI公司（LabVIEW的设计公司）比较给力，推出的官方模块相当丰富，也非常好用。

前面说了，LabVIEW是为了工业领域设计的，像游戏类模块，LabVIEW目前还没有，但是LabVIEW是一门图像化编程语言，上手及编程速度非常快，我们这儿直接用LabVIEW编写这个小游戏，没有借助第三方模块。即使在这样的情况下，跟Python比也毫不逊色！

3.1 飞机、石块、子弹、血包、强化是怎么做出来的？

答：用自定义控件制作的。把bool控件制作成自定义控件。飞机、石块、子弹、血包、强化只是替换的图片的不同，本质都是bool控件。

图5 自定义控件

3.2 爆炸及碰撞效果是怎么做出来的？

答：给二维图片控件连续赋值爆炸效果图片，形成爆炸效果

图6 爆炸及碰撞效果实现方式

3.3 音效是怎么做出来的？

答：LabVIEW是支持标准wav格式音频播放的。如果你的音频是非wav格式、 LabVIEW无法播放wav格式，可以用“格式工厂”软件转换一下。

图7 音频播放程序框图

3.4 飞机、石块、子弹是怎么移动的？

答：通过给控件的“位置属性”赋值不同的数值，控件在前面的位置就会产生变化。

图8 通过位置属性控制飞机移动

图9 通过位置属性控制飞机移动

3.5 如何检测按键输入？

答：LabVIEW本身有专门的函数可以实现键盘输入采集。

图10 按键采集函数

图11 按键采集程序框图

3.6 如何检测碰撞？

答：

（1）首先通过控件的位置属性获取控件的位置，然后通过控件的边界属性获取控件的长度和宽度。

图12 控件边界属性

图13 控件位置属性和边界属性

图14 控件位置和边界

（2）然后计算两个控件（比方说：子弹、石块；飞机、石块）之间的位置。一般采用两种方法：

方法1：石块和飞机等效为圆，通过控件位置坐标、宽度、高度三个信息可以计算出控件等效圆的圆心坐标、和圆半径。

图15 控件等效为圆

若两个控件的圆心距离小于两个控件的半径之和，则认为产生碰撞！

图16 石块碰撞飞机示意图

若两个控件的圆心距离大于等于两个控件的半径之和，则认为没有产生碰撞！

图17 非碰撞示意图

方法2：石块和子弹等效为方形，通过控件位置坐标、宽度、高度三个信息，就可以知道控件上下左右的位置。

图18 控件等效为方形

如果：子弹位于石块的左右范围内 并且 （子弹的顶部位于石块上下范围内 或 子弹的中部位于石块上下范围内 或 子弹的尾部位于石块上下范围内），则认为产生碰撞！

图19 子弹打到石头示意图

3.7 不同界面如何切换

答：此游戏共有3个界面。都比较简单，这儿没有用界面跳转，而是采用了一个小技巧。这三个界面是叠在一起的，界面3位于最底层，界面1与2位于上层；界面3始终处于可见状态；需要界面1显示的时候，界面2隐藏；需要界面2显示的时候，界面1隐藏；需要界面3显示的时候，界面1、2隐藏。

图20 游戏界面

那么界面是怎么实现隐藏和显示的呢？ 界面1、2有二维图片控件、按钮、字符串控件组成，这些控件都可以通过控件的属性节点设置为可见或隐藏。

图21 二维图片控件

图22 通过控件的可见属性控制控件显示与隐藏

图23 通过控件的可见属性控制控件显示与隐藏

四、编程技巧

4.1 多个类似控件操作

游戏中要同时操作（主要是移动）多个子弹或者石块，最直接的方法是挨个操作控件的属性节点。

图24 移动控件

需要操作的控件比较多（子弹16个、石块8个），这样操作非常耗费时间，也容易误操作或漏操作。这儿介绍一种比较简单的操作方法。

图25 子弹和石头控件

遍历前面板所有的控件，只要是控件的标签文本前两个字为“石头”，就认为是石头控件（这儿要注意，非石头控件命名的时候，前两个字不要包含石头），然后统一对石头控件操作接可以了。

图26 控件批量移动

同理子弹控件也是同样的操作。

4.2 提高执行速度

因为程序中需要对30多个控件位置进行判断、移动，有些地方需要特殊处理，提高执行速度，不然整个游戏运行会很慢，影响游戏体验！程序里使用了两种方法提高执行速度，游戏界面100ms刷新一次，游戏体验还可以。

方法1：尽量实用局部变量，减少使用属性节点的方式调用控件的值。属性节点执行速度比较慢。

方法2：不要实时刷新前面板，可以定时刷新。

图27 界面停止刷新代码

图28 界面启动刷新代码

五、实现讲解

整个程序总体上分为8部分：

图29 游戏的整体程序界面

下面就这8部分做一个简单介绍：

1、 系统初始化

2、 主程序1

循环实现以下功能（100ms一个循环）：

（1） 石块下降、子弹上升、礼品下降

（2） 出界判断

（3） 碰撞检

图30 主程序1

3、 点击按钮弹广告

通过调用DOS命令行打开网页。

图31 点击按钮弹广告

图32 点击按钮弹广告程序

4、 主程序2

按键检测，主要有三项功能：

（1） 通过左右键控制飞机移动

（2） 通过空格键控制子弹发射

（3） 控制界面切换

图33 界面切换示意图

5、 游戏初始化

6、 爆炸效果

7、 碰撞效果

8、 音频播放

5、6、7、8的程序实现方式都是一样的。5、6、7、8有主程序控制执行，且只执行一次。如需再次执行需要主程序再次进行控制。

下面以声音播放为例给大家讲解一下：

主程序需要音频播放的时候，置“声音控制”为True，声音播放程序进行声音播放，播放完毕后，“声音控制”置为False，音乐只播放一遍。如果需要再次播放，主程序需要再一次置“声音控制”为True。

图34 声音播放程序框图

六、视频教程及源码

http://blog.eeecontrol.com/FJZZ/