Python实战之外星人入侵游戏示例代码

目录

• 0.前言
• 1.效果展示
• 2.实现代码
• 2.1 image
• 2.2 alien_invasion.py
• 2.3 alien.py
• 2.4 bullet.py
• 2.5 button.py
• 2.6 game_stats.py
• 2.7 scoreboarf.py
• 2.8 settings.py
• 2.9 ship.py

0.前言

最近学习的python第一个项目实战，《外星人入侵》，成功实现所有功能，给大家提供源代码

环境安装：python 3.7+ pygame

安装 pygame

pip install -- user pygame

或者

conda install --user pygame

1.效果展示

先展示效果，消灭外星人，有三条命，按Q是退出全屏，空格键是子弹，按下play键开始游戏，击败外星人飞船会有积分加，三条命之后需要点击play才能再次启动

2.实现代码

外星人入侵小游戏文件排版如下，先创建这几个.py文件

2.1 image

2.2 alien_invasion.py

import sys
from time import sleep

import pygame

from settings import Settings
from ship import Ship
from bullet import Bullet
from alien import Alien
from game_stats import GameStats
from button import Button
from scoreboard import Scoreboard

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')

    '''创建存储游戏统计信息的实例'''
    '''并创建记分牌'''
    '''创建一个用于存储游戏统计信息的实例'''
    self.stats =GameStats(self)
    self.sb = Scoreboard(self)

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

    self._create_fleet()

    '''创建play按钮'''
    self.play_button = Button(self,"Play")

    # '''设置背景色'''
    # self.bg_color = (self.settings.bg_color) cuowu

  def _ship_hit(self):
    '''响应飞船被外星人撞到'''
    if self.stats.ships_left >0:
      '''将ship_left减1并更新记分牌'''
      self.stats.ships_left -= 1
      self.sb.prep_ships()

      '''清除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
      pygame.mouse.set_visible(True)

  def _create_fleet(self):
    '''创建外星人群'''
    '''创建一个外星人并计算一行可容纳多少个外星人'''
    '''外星人的间距为外星人宽度'''
    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''gDEtEcsv'
    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 row_number in range(number_rows):
      '''创建第一行外星人'''
      for alien_number in range(number_aliens_x):
        self._create_alien(alien_number,row_number)

  def _create_alien(self,alien_number,row_number):
    '''创建一个外星人并将其加入当前行'''
    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编程客栈.rect.height + 2 * alien.rect.height * row_number
    self.aliens.add(alien)

  def run_game(self):
    '''开始游戏的主循环'''
    while True:
      '''监视键盘和鼠标事件'''
      self._check_events()

      if self.stats.game_active:
        '''调用飞船的方法'''
        self.ship.update()
        '''子弹更新'''
        self._update_bullets()
        '''让外星人移动'''
        self._update_aliens() #suojin+weizhi
      '''每次循环时都会重绘屏幕'''
      self._update_screen()


  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):
    '''将整群人外星人下一，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

  def _update_aliens(self):
    '''检测是否有外星人位于屏幕边缘，更新外星人群中所有外星人的位置'''
    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):
      self._ship_hit()

    '''检查是否有外星人到达了屏幕底端'''
    self._check_aliens_bottom() #suojin

  def _check_events(self):
    '''响应按键和鼠标事件'''
    for event in pygame.event.get():
      if event.type == pygame.QUIT:
        sys.exit()
      elif event.type == pygame.KEYDOWN:
        self._check_keydown_events(event)
      elif event.type == pygame.KEYUP:
        self._check_keyup_events(event)
      elif event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
        mouse_pos = pygame.mouse.get_pos()
        self._check_play_button(mouse_pos)

  def _check_play_button(self,mouse_pos):
    '''在玩家单机play按钮时开始新游戏'''
    button_clicked = self.play_button.rect.collidepoint(mouse_pos)
    if button_clicked and not self.stats.game_active:
      '''重置游戏设置'''
      self.settings.initialize_dynamic_settings()

      '''重置游戏统计信息'''
      self.stats.reset_stats()
      self.stats.game_active = True
      self.sb.prep_score()
      self.sb.prep_level()
      self.sb.prep_ships()

      '''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让飞船居中'''
      self._create_fleet()
      self.ship.center_ship()

      '''隐藏鼠标光标'''
      pygame.mouse.shttp://www.cppcns.comet_visible(False)

  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:
        '''像飞船被撞一样处理'''
        self._ship_hit()
        break

  def _check_keydown_events(self,event):
    '''响应按键'''
    if event.key == pygame.K_RIGHT:
      '''向右移动飞船'''
      self.ship.moving_right = True
    elif event.key == pygame.K_LEFT:
      '''向左移动飞船'''
      self.ship.moving_left = True
    elif event.key == pygame.K_q:
      sys.exit()
    elif event.key == pygame.K_SPACE:
      self._fire_bullet()

  def _check_keyup_events(self,event):
    '''响应松开'''
    if event.key == pygame.K_RIGHT:
      self.ship.moving_right = False
    elif event.key == pygame.K_LEFT:
      self.ship.moving_left = False

  def _fire_bullet(self):
    '''创建一颗子弹，并将其加入编组bullets中'''
    if len(self.bullets) < self.settings.bullets_allowed:
      new_bullet = Bullet(self)
      self.bullets.add(new_bullet)

  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):
    '''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 collisions:
      for aliens in collisions.values():
        self.stats.score += self.settings.alien_points * len(aliens)
      self.sb.prep_score()
      self.sb.check_high_score()
    if not self.aliens:
      '''删除现有的子弹并新建一群外星人'''
      self.bullets.empty()
      self._create_fleet()
      self.settings.increase_speed()

      '''提高等级'''
      self.stats.level += 1
      self.sb.prep_level()

  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)#loule settings.
    self.ship.blitme()
    for bullet in self.bullets.sprites():
      bullet.draw_bullet()
    self.aliens.draw(self.screen)

    '''显示得分'''
    self.sb.show_score()

    '''如果游戏处于非活动状态，就绘制Play按钮'''
    if not self.stats.game_active:
      self.play_button.draw_button()

    '''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()

2.3 alien.py

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
    self.settings = ai_game.settings
    '''加载外星人图像并设置其rect属性'''
    self.image = pygame.image.load('image/alien.bmp')
    self.rect =self.image.get_rect()

    '''每个外星人最初都在屏幕左下角附近'''
    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 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):
    '''向左或者向右移动外星人'''
    self.x += (self.settings.alien_speed * self.settings.fleet_direction)

    # self.x += self.settings.alien_speed向右移动外星人
    self.rect.x = self.x

2.4 bullet.py

import pygame
from pygame.sprite import Sprite

class Bullet(Sprite):
  '''管理飞船所发射子弹的类'''
  def __init__(self,ai_game):
    '''在飞船当前位置创建一个子弹对象'''
    super().__init__()
    self.screen = ai_game.screen
    self.settings = ai_game.settings
    self.color =self.settings.bullet_color

    '''在（0，0）处创建一个表示子弹的矩形，在设置正确的位置'''
    self.rect =pygame.Rect(0,0,self.settings.bullet_width,
               self.settings.bullet_height)
    self.rect.midtop =ai_game.ship.rect.midtop

    '''存储用小数表示子弹位置'''
    self.y =float(self.rect.y)

  def update(self):
    '''向上移动子弹'''
    '''更新表示子弹位置的小数值'''
    self.y -= self.settings.bullet_speed
    '''更新表示子弹的rect的位置'''
    self.rect.y = self.y

  def draw_bullet(self):
    '''在屏幕上绘制子弹'''
    pygame.draw.rect(self.screen, self.color, self.rect)

2.5 button.py

import pygame.font

class Button:

  def __init__(self,ai_game,msg):
    '''初始化按钮的属性'''
    self.screen = ai_game.screen
    self.screen_rect = self.screen.get_rect()

    '''设置按钮的尺寸和其他属性'''
    self.width, self.height = 200,50
    self.button_color = (0,255,0)
    self.text_color =(255,255,255)
    self.font = pygame.font.SysFont(None,48)

    '''创建按钮的rect对象，并使其居中'''
    self.rect = pygame.Rect(0,0,self.width,self.height)
    self.rect.center = self.screen_rect.center

    '''按钮的标签只需要创建一次'''
    self._prep_msg(msg)

  def _prep_msg(self,msg):
    '''将msg渲染为图像，并使其在按钮上居中'''
    self.msg_image = self.font.render(msg,True,self.text_color,self.button_color)
    self.msg_image_rect = self.msg_image.get_rect()
    self.msg_image_rect.center = self.rect.center

  def draw_button(self):
    '''绘制一个用颜色填充的按钮，再绘制文本'''
    self.screen.fill(self.button_color, self.rect)
    self.screen.blit(self.msg_image,self.msg_image_rect)

2.6 game_stats.py

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()
    '''游戏刚启动时处于活动状态'''
    self.game_active = False
    '''任何情况下都不应该重置最高得分'''
    self.high_score = 0

  def reset_stats(self):
    '''初始化在游戏运行期间可能变化的统计信息'''
    self.ships_left = self.settings.ship_limit
    self.score = 0
    self.level = 1

2.7 scoreboarf.py

import pygame.font
from pygame.sprite import Group
from ship import Ship

class Scoreboard:
  '''显示得分信息的类'''

  def __init__(self,ai_game):
    '''初始化显示得分涉及的属性'''
    self.ai_game = ai_game
    self.screen = ai_game.screen
    self.screen_rect = self.screen.get_rect()
    self.settings = ai_game.settings
    self.stats = ai_game.stats

    '''显示得分信息时使用的字体设置'''
    self.text_color = (30,30,30)
    self.font = pygame.font.SysFont(None,48)
    '''准备包含最高得分和当前得分的图像'''
    self.prep_score()
 编程客栈   self.prep_ships()
    self.prep_high_score()
    self.prep_level()#cuowu

  def prep_ships(self):
    '''显示还剩下多少艘飞船'''
    self.ships = Group()
    for ship_number in range(self.stats.ships_left): #cuowu
      ship =Ship(self.ai_game)
      ship.rect.x = 10 + ship_number * ship.rect.width
      ship.rect.y = 10
      self.ships.add(ship) #cuowu

  def prep_high_score(self):
    '''将最高得分转换为渲染的图像'''
    high_score =round(self.stats.high_score, -1)
    high_score_str = "{:,}".format(high_score)
    self.high_score_image = self.font.render(high_score_str,True,
          self.text_color,self.settings.bg_color)

    '''将最高得分放在屏幕顶部中央'''
    self.high_score_rect = self.high_score_image.get_rect()
    self.high_score_rect.centerx = self.screen_rect.centerx
    self.high_score_rect.top = self.score_rect.top

  def prep_score(self):
    '''将得分转换成一副渲染的图像'''
    rounded_score = round(self.stats.score, -1)
    score_str ="{:,}".format(rounded_score)
    self.score_image =self.font.render(score_str,True,
        self.text_color,self.settings.bg_color)
    '''在屏幕右下显示得分'''
    self.score_rect =self.score_image.get_rect()
    self.score_rect.right = self.screen_rect.right - 20
    self.score_rect.top = 20

  def show_score(self):
    '''在屏幕上显示得分和等级和余下的飞船数'''
    self.screen.blit(self.score_image, self.score_rect)
    self.screen.blit(self.high_score_image, self.high_score_rect)
    self.screen.blit(self.level_image, self.level_rect )
    self.ships.draw(self.screen)

  def check_high_score(self):
    '''检查是否诞生了新的最高得分'''
    if self.stats.score > self.stats.high_score:
      self.stats.high_score = self.stats.score
      self.prep_high_score()

  def prep_level(self):
    '''将等级转化为渲染的图像'''
    level_str = str(self.stats.level)
    self.level_image = self.font.render(level_str,True,
        self.text_color, self.settings.bg_color)

    '''将等级放在得分下面'''
    self.level_rect = self.level_image.get_rect()
    self.level_rect.right = self.score_rect.right
    self.level_rect.top = self.score_rect.bottom +10

2.8 settings.py

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

  def __init__(self):
    '''初始化游戏的静态设置'''
    '''屏幕设置'''
    self.screen_width = 1200
    self.screen_height =800
    self.bg_color = (230,230,230)

    self.ship_limit = 3

    self.bullet_width = 3
    self.bullet_height = 15
    self.bullet_color = (60, 60, 60)
    self.bullets_allowed = 3 # 设置存储的最大子弹数为3

    self.fleet_drop_speed = 10
    '''加快游戏节奏的速度'''
    self.speedup_scale = 1.1

    self.score_scale = 1.5

    self.initialize_dynamic_settings()

    # '''设置飞船速度'''
    # self.ship_speed = 1.5
    # '''子弹设置'''
    # self.bullet_speed = 1.5
    # self.alien_speed = 1.0
    # '''fleet_direction为1表示向有意，-1表示向左移'''
    # self.fleet_direction = 1 cuowu

  def initialize_dynamic_settings(self):
    '''初始化随游戏进行而变化的设置'''
    self.ship_speed = 1.5
    self.bullet_speed =3.0
    self.alien_speed = 1.0
    '''fleet_direction为1表示向右，为-1表示向左'''
    self.fleet_direction = 1
    # '''计分'''
    self.alien_points = 50

  def increase_speed(self):
    '''提高速度设置和外星人分数'''
    self.ship_speed *= self.speedup_scale
    self.bullet_speed *= self.speedup_scale
    self.alien_speed *= self.speedup_scale

    self.alien_points = int(self.alien_points * self.score_scale)
    # print(self.a编程客栈lien_points) cuowu

2.9 ship.py

import pygame
from pygame.sprite import Sprite

class Ship(Sprite):
  '''管理飞船的类'''

  def __init__(self,ai_game):
    '''初始化飞船并设置其初始化位置'''
    super().__init__()
    self.screen = ai_game.screen
    '''设置飞船速度'''
    self.settings = ai_game.settings

    self.screen_rect = ai_game.screen.get_rect()

    '''加载飞船图像并获取其外接矩阵'''
    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

    '''在飞船的属性x中存储小数值'''
    self.x = float(self.rect.x)

    '''移动标志'''
    self.moving_right = False
    self.moving_left = False

  def update(self):
    '''根据移动标志调整飞船的位置'''
    '''更新飞船而不是rect对象的值'''
    if self.moving_right and self.rect.right < self.screen_rect.right:
      self.x += self.settings.ship_speed
    if self.moving_left and self.rect.left > 0:
      self.x -= self.settings.ship_speed

    '''根据self.x更新rect对象'''
    self.rect.x = self.x

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

  def center_ship(self):
    '''让飞船在屏幕底端剧中'''
    self.rect.midbottom = self.screen_rect.midbottom
    self.x = float(self.rect.x)

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