Python 项目：外星人入侵----第一部分

外星人入侵

1.规划项目

玩家控制着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，还可以使用空格键进行射击，游戏开始时，一群外星人出现在天空中，他们在屏幕中下移动。玩家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，他们移动的速度更快。只要有外星人玩家的飞船或到达了屏幕底部，玩家就损失一艘飞船。玩家损失三艘飞船后，游戏结束。

2.安装pygame

使用pip安装pygame包

• Linux系统安装
• OSX系统中安装
• Windows系统中安装

3.开始游戏项目

3.1 创建Pygame窗口以及响应用户输入

• 导入模块sys和pygame，模块pygame包含开发游戏所需的功能，使用模块sys来退出游戏
• pygame.init()来初始化背景设置
• pygame.display.set_mode()来创建一个名为screen的显示窗口，实参（1200,800）是一个元组，指定了游戏窗口的尺寸大小。
• 对象screen是一个surface（是屏幕的一部分），用于显示游戏元素，每个元素都是一个surface如外星人或飞船
• pygame.display.set_palette()设置当前窗口的标题栏
• while循环，包含一个事件循环以及管理屏幕更新代码
• 访问pygame检测到的事件，使用方法pygame.event.get()，从队列中获取事件，所有键盘和鼠标事件都使用for循环运行。用if语句来检测或响应特定事件。
• 退出时调用sys.exit()来退出游戏
• 调用pygame.display.flip(),命令pygame让最近绘制的屏幕可见，不断更新屏幕，以显示元素的新位置，并在原来的位置影藏元素，从而营造平滑移动的效果。简而言之更新整个待显示的 Surface 对象到屏幕上。

# 模块sys用于退出游戏
import sys
import pygame
def run_game():
    '''初始化游戏并创建一个屏幕对象'''
    # 初始化背景设置
    pygame.init()
    screen = pygame.display.set_mode((1200,800)) #实参（1200,800）是一个元组，指定了游戏窗口的尺寸
    pygame.display.set_caption("小子，你愁啥啊")

    '''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()
        pygame.display.flip()

run_game()

运行：

3.2 设置背景色

• 创建一个颜色，存储到变量中。
• 调用screen.fill用背景色填充屏幕，这个方法只接受一个实参：一种颜色
• 再pygame中，颜色是以RGB指定的，由红、绿、蓝组成的，每个值取值范围为：0~255，通过组合，可创建1600万种颜色。

# 模块sys用于退出游戏
import sys
import pygame
def run_game():
    '''初始化游戏并创建一个屏幕对象'''
    # 初始化背景设置
    pygame.init()
    screen = pygame.display.set_mode((1200,800)) #实参（1200,800）是一个元组，指定了游戏窗口的尺寸
    pygame.display.set_caption("小子，你愁啥啊")
    #设置背景色
    '''参数：红、绿、蓝，颜色是以RGB指定的，范围:0~255'''
    color = (0,0,255)

    '''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()
        '''每次循环时都重绘屏幕'''
        #调用方法screen.fill()用背景色填充屏幕，这个方法只接受一个实参：一种颜色
        screen.fill(color)
        '''让最近绘制的屏幕可见'''
        pygame.display.flip()

run_game()

运行：

3.3 创建设置类

• 添加新功能时，也引入一些新设置，编写一个名为settings的模块，包含settings的类，用于将所有设置存储在一个地方，以免在代码中添加设置。从而传递一个设置对象，让函数调用更简单，修改游戏时，只需修改settings.py中的值。

#settings.py
class Settings():
    '''存储《外星人入侵》的所有设置的类'''
    def __init__(self):
        '''初始化游戏设置'''

        self.screen_width = 1200   # 屏幕设置尺寸
        self.screen_height = 800
        self.color = (230,230,230)  # 屏幕背景色

#window.py
# 模块sys用于退出游戏
import sys
import pygame
from settings import Settings
def run_game():
    # 初始化pygame、设置和屏幕对象
    pygame.init()
    ai_settings = Settings()
    screen = pygame.display.set_mode((ai_settings.screen_width,ai_settings.screen_height))
    pygame.display.set_caption("小子，你瞅啥啊")
    '''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()
        '''每次循环时都重绘屏幕'''
        #调用方法screen.fill()用背景色填充屏幕，这个方法只接受一个实参：一种颜色
        screen.fill(ai_settings.color)
        '''让最近绘制的屏幕可见'''
        pygame.display.flip()
run_game()

运行：

4.添加飞船图像

为在屏幕上绘制玩家的飞船，将加载一副图像，再使用Pygame方法blit()绘制它

4.1创建Ship()类

• pygame默认加载位图（.bmp）
• 初始化飞船的属性
• 调用pygame.image.load(),加载图像，返回一个表示飞船的surface。
• 使用get_rect()获取相应surface的属性rect（矩形）
• pygame的效率很高原因：能够像处理矩形（rect对象）一样处理游戏元素。
• 在处理rect对象时，矩形四角和中心的x，y坐标，指定矩形的位置。
• 要将游戏元素居中，可设置相应rect对象的属性center、centerx或centery，要让游戏元素与屏幕边缘对齐，可使用属性 top 、 bottom 、 left 或 right ；
• 在 Pygame 中，原点 (0, 0) 位于屏幕左上角，向右下方移动时，坐标值将增大。在 1200×800 的屏幕上，原点位于左上角，而右下角的坐标为 (1200, 800) 。

# ship.py
# 创建一个名为ship的模块，包含Ship类，负责管理飞船的大部分行为
import pygame
class Ship():
    def __init__(self,screen):
        '''初始化飞船并设置其初始位置'''
        self.screen = screen
        # 加载飞船图像并获取其它外接矩形
        self.image = pygame.image.load('images/ship.bmp')
        self.rect = self.image.get_rect()
        self.screen_rect = screen.get_rect()
        #将每艘新飞船放在屏幕底部中央
        self.rect.centerx = self.screen_rect.centerx
        self.rect.bottom = self.screen_rect.bottom
    def blitme(self):
        '''在指定位置绘制飞船'''
        self.screen.blit(self.image,self.rect)

运行：

4.2 添加飞船图像

• self.screen.blit()通过访问图片及图片矩形位置，来显示在屏幕上。

# 模块sys用于退出游戏
import sys
import pygame
from settings import Settings
from ship import Ship
def run_game():
    '''初始化游戏并创建一个屏幕对象'''
    pygame.init()
    ai_settings = Settings()
    screen = pygame.display.set_mode((ai_settings.screen_width,ai_settings.screen_height))
    pygame.display.set_caption("小子，你瞅啥啊")
    '''创建一艘飞船'''
    ship = Ship(screen)

    '''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()
        '''每次循环时都重绘屏幕'''
        #调用方法screen.fill()用背景色填充屏幕，这个方法只接受一个实参：一种颜色
        screen.fill(ai_settings.bg_color)
        ship.blitme()
        '''让最近绘制的屏幕可见'''
        pygame.display.flip()

run_game()

运行：

5.重构：模块game_functions

• 重构旨在简化既有代码的结构，使其更容易扩展。
• 创建game_functions模块，它将存储大量让游戏运行的函数，通过创建模块game_functions,可避免主运行模块alien_inbasion.py太长，使其逻辑更容易理解

5.1函数check_events()

• 把管理事件的代码移到一个名为 check_events() 的函数中，以简化 run_game() 并隔离事件管理循环。
• 通过隔离事件循环，可将事件管理与游戏的其他方面（如更新屏幕）分离。
• 函数 check_events() 不需要任何形参，其函数体复制了 alien_invasion.py 的事件循环。
• 在主程序文件中，不再需要直接导入 sys ，因为当前只在模块 game_functions 中使用了它。出于简化的目的，我们给导入的模块 game_functions 指定了别名 gf。

# game_functions.py
# 模块sys用于退出游戏
import sys
import pygame

def check_events():
    '''响应按键和鼠标事件'''
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            sys.exit()

# alien_inbasion.py
import pygame
from settings import Settings
from ship import Ship
import game_functions as gf
def run_game():
    '''初始化游戏并创建一个屏幕对象'''
    pygame.init()
    ai_settings = Settings()
    screen = pygame.display.set_mode((ai_settings.screen_width,ai_settings.screen_height))
    pygame.display.set_caption("小子，你瞅啥啊")
    '''创建一艘飞船'''
    ship = Ship(screen)
    '''开始游戏的主循环'''
    while True:
        '''监视键盘和鼠标事件'''
        gf.check_events()
        '''每次循环时都重绘屏幕'''
        #调用方法screen.fill()用背景色填充屏幕，这个方法只接受一个实参：一种颜色
        screen.fill(ai_settings.bg_color)
        ship.blitme()
        '''让最近绘制的屏幕可见'''
        pygame.display.flip()

run_game()

运行：

5.2函数update_screen()

• 为进一步简化run_game()，将更新屏幕的代码移动到update_screen()的函数中，并将这个函数放在game_functions.py中

# game_functions.py
# 模块sys用于退出游戏
import sys
import pygame

def check_events():
    '''响应按键和鼠标事件'''
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            sys.exit()

def update_screen(ai_settings,screen,ship):
    '''更新屏幕上的图像'''
    # 每次循环时都重绘屏幕
    screen.fill(ai_settings.bg_color)
    # 调用方法screen.fill()用背景色填充屏幕，这个方法只接受一个实参：一种颜色
    ship.blitme()
    # 让最近绘制的屏幕可见
    pygame.display.flip()

# alien_inbasion.py
import pygame
from settings import Settings
from ship import Ship
import game_functions as gf
def run_game():
    '''初始化游戏并创建一个屏幕对象'''
    pygame.init()
    ai_settings = Settings()
    screen = pygame.display.set_mode((ai_settings.screen_width,ai_settings.screen_height))
    pygame.display.set_caption("小子，你瞅啥啊")
    '''创建一艘飞船'''
    ship = Ship(screen)
    '''开始游戏的主循环'''
    while True:
        '''监视键盘和鼠标事件'''
        gf.check_events()
        '''每次循环时都重绘屏幕'''
        gf.update_screen(ai_settings,screen,ship)

run_game()

运行：