python编程_从入门到实践项目篇——外星人入侵

武装飞船

记录学习项目的过程，这是一个简单的飞船游戏，通过学习这个项目来了解pygame是如何处理在屏幕上绘制图像等任务，重点是学习程序的高级逻辑是如何设计的。

一、规划项目

在游戏《外星人入侵》中，玩家控制一艘最初出现在屏幕底部中央的飞船，玩家可以使用箭头键左右移动飞船，还可使用空格扯射击。 游戏开始时，一群外早人出现在天空中，并向屏幕下方移动。玩家的任务是射杀这些外星人 。玩家将所有外星人都消灭干净后，将出现一群新的外星人，其移动速度更快。只要有外星人撞到玩家的飞船或到达屏幕底部，玩家就损失一艘飞船。玩家损失三艘飞船后，游戏结束。

二、 安装pygame

安装命令： $ python -m pip install --user pygame

三、 开始游戏项目

1、创建pygame窗口及响应用户输入

#alien_invasion.py
import sys

import pygame

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()  # 初始化背景设置
        self.screen = pygame.display.set_mode((1200, 800)) #长高的像素
       
        pygame.display.set_caption("Alien Invasion") # 添加窗口名称

    def run_game(self):
        """开始游戏的主循环"""
        while True:
            # 监视键盘和鼠标事件
            for event in pygame.event.get():
                if event.type == pygame.QUIT:
                    sys.exit()

            # 让最近绘制的屏幕可见
            pygame.display.flip()

if __name__ == '__main__':
    # 创建游戏实例并运行游戏
    ai = AlienInvasion()
    ai.run_game()

ps: while循环包含一个事件循环以及管理屏幕更新的代码。事件是用户玩游戏时执行的操作，如按键或移动鼠标。为程序响应事件，可编写一个事件循环，以侦听事件并根据发生的事件类型执行合适的任务。

2、设置背景色

#alien_invasion.py
	def __init__(self):
        --snip--
        pygame.display.set_caption("Alien Invasion") 
		#设置背景色
		self.bg_color = (230, 230, 230)

	def run_game(self):
		--snip--
            for event in pygame.event.get():
                if event.type == pygame.QUIT:
                    sys.exit()
            # 每次循环时都重绘屏幕。
            self.screen.fill(self.bg_color)

            # 让最近绘制的屏幕可见
            pygame.display.flip()

ps: 颜色是以RGB值指定的。这种颜色由红色、绿色和蓝色值组成，其中每个值的可取值范围为0~255，豆沙绿：199, 237, 204

3、创建设置类

#setting.py
class Settings:
    '''存储游戏《外星人入侵》中所有设置的类'''

    def __init__(self):
        '''初始化游戏的设置'''
        # 屏幕设置
        self.screen_width = 1200
        self.screen_hight = 750
        self.bg_color = (230, 230, 230)  

#alien_invasion.py
--snip--

import pygame

from settings import Settings

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()  # 初始化背景设置
        self.settings = Settings()

        self.screen = pygame.display.set_mode(
            (self.settings.screen_width, self.settings.screen_hight)
        )
        pygame.display.set_caption("Alien Invasion")  # 添加窗口名称

    def run_game(self):
        --snip--
        #  每次循环时都重绘屏幕
        self.screen.fill(self.settings.bg_color)
        
        # 让最近绘制的屏幕可见
        pygame.display.flip()
--snip--

四、添加飞船图像

在游戏中几乎可以使用任何类型的图像文件，但使用位图（.bmp）文件最为简单，因为pygame默认加载位图

1、创建Ship类

#ship.py
import pygame

class Ship:
    '''管理飞船的类'''

    def __init__(self, ai_game):
        '''初始化飞船并设置其初始位置。'''
        self.screen = ai_game.screen
        self.screen_rect = ai_game.screen.get_rect()

        # 加载飞船图像并获取其外接矩形
        self.image = pygame.image.load('image/ship.bmp')
        self.rect = self.image.get_rect()

        # 对于每艘新飞船，都将其放在屏幕底部的中央。
        self.rect.midbottom = self.screen_rect.midbottom

    def blitme(self):
        ''' 在指定位置绘制飞船 '''
        self.screen.blit(self.image, self.rect)

2、在屏幕上绘制飞船

# alien_incasion.py
--snip--
from settings import Settings
from ship import Ship

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

    def __init__(self):
        --snip--
        pygame.display.set_caption("Alien Invasion")  # 添加窗口名称

        self.ship = Ship(self)  # 添加图像属性

    def run_game(self):
        --snip--
        #  每次循环时都重绘屏幕
        self.screen.fill(self.settings.bg_color)
        self.ship.blitme()

        # 让最近绘制的屏幕可见
        pygame.display.flip()

--snip--

五、重构

方法_check_events()和_update_screen()
ps：将越来越长的方法run_game()拆分成两个辅助方法。辅助方法在类中执行任务，但并非是通过实例调用的。在python中，辅助方法的名称以单个下划线打头。

1、方法_check_events()

#alien_invasion.py
 def run_game(self):
        '''开始游戏的主循环'''
        while True:
            self._check_events()
            --snip--
  def _check_events(self):
        ''' 响应按键和鼠标事件 '''
        for even in pygame.event.get():  # 事件获取
            if even.type == pygame.QUIT:
                sys.exit()

2、方法_update_screen()

#alien_invasion,py
	def run_game(self):
        '''开始游戏的主循环'''
        while True:
            self._check_events()
            self._update_events()
 	
 	def _check_events(self):
 		--snip--
 	
 	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()

        pygame.display.flip()