文章目录
前言
因为作者刚开始真正地去学python，该游戏作为第一个项目，真的很用心的对每一处代码都进行了注释，该程序也可以完美运行。可以通过阅读我的代码注释，了解整个小项目，甚至可以随意添加一些自己的想法。（本环境为python3.70，pygame2.0.1）
一、准备工作
1.Pygame的安装
本游戏是基于pygame制作的，因此第一步是要安装pygame。可以直接打开Anaconda Prompt，激活相应的虚拟环境，通过下列代码便可完成安装。
pip install pygame
2.素材
该游戏除了主体，还需要三样东西：1、飞船和外星人的照片 2、击打音效 3、显示中文所需的字体。
其中，1、照片很好搞，搞到之后用系统的画图直接将背景改成游戏的背景色即可。2、击打音效自己录制就可以，但是需要注意：如果录制的声音源格式不是wav的，需要使用 Audacity (下载链接: https://pc.qq.com/search.html#!keyword=Audacity)另存为wav格式即可使用 pygame.mixer.Sound()正常加载。
步骤如下：
a、打开Audacity，选择文件–>导入–>音频，选择你需要转换的音频。
b、选择文件–>导出–>WAV即可。
3、中文显示字体，可查看我的上一篇文章说明搞定。
PS:high_score_record.txt是为了重启游戏仍能够保留最高分存在的，第一次运行程序便可自动生成。
3.操作说明
左右键可控制飞船左右移动；空格键发生子弹；Q键退出游戏；P键开始游戏
二、游戏运行效果
射击、击杀和死亡是可以正常发出声音的，下面两幅图是游戏中的截图。
三、飞船大战源代码
1.主体（main.py）【运行】
import sys #里面有工具用于退出
from time import sleep# 引入sleep以便飞船在外星人撞到后可以暂停一会
import pygame
from setting import Settings
from game_stats import GameStats
from ship import Ship
from bullet import Bullet
from alien import Alien
from button import Button
from scoreboard import Scoreboard
class AlienInvasion:
'''管理游戏资源和行为的类'''
def __init__(self):
'''初始化游戏并创造游戏类'''
pygame.init()#初始化背景设置
#引入设置，并将屏幕初始化
self.settings = Settings()
'''全屏游戏的设置
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
'''
self.screen = pygame.display.set_mode(
(self.settings.screen_width,self.settings.screen_height)
)
#self.screen = pygame.display.set_mode((1200,800))#创建一个显示的窗口（目前为宽1200，长800）
pygame.display.set_caption("Alien Invasion")#游戏窗口名称
#引入储存游戏的统计信息
self.stats = GameStats(self)
self.sb = Scoreboard(self) # 引入计分板
#引入飞船
self.ship = Ship(self)
#引入子弹,这是利用pygame创造了一个编组，可以储存所有有效子弹，以便管理发出去的子弹
self.bullets = pygame.sprite.Group()
#引入外星人（同子弹）
self.aliens = pygame.sprite.Group()
self._creat_fleet()#这里直接调用，是为了立即创造出外星人,因为打开敌人就要出现
#创建play按钮
self.play_button = Button(self, "开始")
#设置特效的音量（子弹、击中、被击中）
self.bullet_sound = pygame.mixer.Sound("sound/bullet.wav")
self.bullet_sound.set_volume(0.2)#音量的设置
self.hit_sound = pygame.mixer.Sound("sound/hit.wav")
self.hit_sound.set_volume(0.2) # 音量的设置
self.dead_sound = pygame.mixer.Sound("sound/dead.wav")
self.dead_sound.set_volume(0.2) # 音量的设置
#第24行将由单独的设置界面导入背景色self.bg_color = (230,230,230)#设置背景色（三个分量对应着RGB）
def run_game(self):#该run game可拆分成两个辅助方法，check events和update screen
'''开始游戏主循环'''
while True:
#监视键盘和鼠标事件。
self._check_events()
self._update_screen()
if self.stats.game_active:#由此可限制当游戏状态为0后，就不再更新新得东西，但能退出
self.ship.update()#自程序运行，就要一直查看飞船是否发生移动
self._update_bullets()#辅助方法——更新子弹
self._update_aliens()
def _creat_fleet(self):
'''创建外星人群'''
# 创建一个外星人，这里的创建只是为了得到外星人的长和宽，以便下面计算一行能容纳的外星人个数
alien = Alien(self)
alien_width, alien_height = alien.rect.size # 以免反复rect
#计算屏幕中一行可以容纳多少外星人（外星人间距为外星人宽度）
available_space_x = self.settings.screen_width - (2 * alien_width)
number_aliens_x = available_space_x // (2 * alien_width)
# 计算屏幕可以容纳多少行外星人
ship_height = self.ship.rect.height
available_space_y = (self.settings.screen_height -
(3 * alien_height) - ship_height)
number_row = available_space_y // (2 * alien_height)
#创造外星人群
for row_number in range(number_row):
for alien_number in range(number_aliens_x):
# 创建一个外星人并将其加入当前行
self._creat_alien(alien_number, row_number)
def _creat_alien(self,alien_number, row_number):
'''创建一个外星人并将其放在当前行上'''
alien = Alien(self)
alien_width, alien_height = alien.rect.size # 以免反复rect
alien.x = alien_width + 2 * alien_width * alien_number
alien.rect.x = alien.x
alien.rect.y = alien.rect.height + 2 * alien.rect.height * row_number
self.aliens.add(alien)
def _check_fleet_edges(self):
'''右外星人到达边缘就采用相应的措施'''
for alien in self.aliens.sprites():
if alien.check_edges():
self._change_fleet_direction()
break
def _change_fleet_direction(self):
'''将整体外星人下移，并改变他们的方向'''
for alien in self.aliens.sprites():
alien.rect.y += self.settings.fleet_drop_speed
self.settings.fleet_direction *= -1 # 因为这个辅助方法是针对一个外星人调用的
def _check_events(self):
for event in pygame.event.get(): # 此处的get是侦听，所有键鼠事件都会引起循环
if event.type == pygame.QUIT: # 即点击游戏窗口的关闭按钮后，游戏将结束
self._exit_game()
elif event.type == pygame.KEYDOWN:#按下键盘按键时的操作
if event.key == pygame.K_RIGHT:
'''此举会因为按一下方向键右键，而使飞船右移动一个像素，效率较低，姑去ship设置新变量
通过标志的TorF来使飞船实现持续移动
self.ship.rect.x +=1'''
self.ship.moving_right = True
elif event.key == pygame.K_LEFT:
self.ship.moving_left = True
elif event.key == pygame.K_SPACE:#当按下空格时，创建一发子弹，并将其加入编组bullets中
if len(self.bullets) < self.settings.bullet_allowed:
self.bullet_sound.play()
new_bullet = Bullet(self)
self.bullets.add(new_bullet)
elif event.key == pygame.K_q:#按下Q键则可退出游戏
self._exit_game()
elif event.key == pygame.K_p:#按下P键即可开始游戏
# 重置游戏统计信息
self.settings.initialize_dynamic_settings()
self.stats.reset_stats()
self.stats.game_active = True
self.sb.prep_score()
self.sb.prep_level() # 初始化游戏等级
self.sb.prep_ships() # 生成左上角的命数
# 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._creat_fleet()
self.ship.center_ship()
# 隐藏鼠标的光标
pygame.mouse.set_visible(False)
elif event.type == pygame.KEYUP:#松开键盘按键时的操作
if event.key == pygame.K_RIGHT:
self.ship.moving_right = False
elif event.key == pygame.K_LEFT:
self.ship.moving_left = False
elif event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:#按下鼠标时的操作
mouse_pos = pygame.mouse.get_pos()#获得鼠标点击位置的坐标，再与play按钮进行“碰撞”对比
self._check_play_button(mouse_pos)
def _check_play_button(self, mouse_pos):
'''在玩家单击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:# 解决放置按钮消失后，点击按钮位置仍重置游戏的问题
# 重置游戏统计信息
self.settings.initialize_dynamic_settings() # 重置游戏难度
self.stats.reset_stats()
self.stats.game_active = True
self.sb.prep_score()#初始化显示计数板
self.sb.prep_level()#初始化游戏等级
self.sb.prep_ships()#生成左上角的命数
# 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._creat_fleet()
self.ship.center_ship()
# 隐藏鼠标的光标
pygame.mouse.set_visible(False)
def _update_screen(self):
self.screen.fill(self.settings.bg_color) # 每次循环将设定的背景颜色写入
# 绘制飞船
self.ship.blitme()
#绘制外星人
self.aliens.draw(self.screen)
#遍历编组的所有sprite，并将子弹全部绘制出来
for bullet in self.bullets.sprites():
bullet.draw_bullet()
#显示得分
self.sb.show_score()
#当游戏非活动状态时，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() # 此举将不断刷新屏幕，显示元素的新位置，营造平滑移动效果
def _update_bullets(self):
'''更新子弹位置并删除消失窗口的子弹'''
self.bullets.update() # 更新子弹位置，会对编组所有sprite进行一次更新
# 删除消失的子弹
for bullet in self.bullets.copy(): # for的循环遍历无法修改列表，因此遍历副本，而删除编组中对应的子弹
if bullet.rect.bottom <= 0:
self.bullets.remove(bullet)
# print(len(self.bullets)) 可检查实时的子弹数量
self._check_bullet_alien_collisions()#调用检查是否发生碰撞的辅助方法
def _check_bullet_alien_collisions(self):
# 检查是否有子弹集中外星人，如果发生“碰撞”，就删除相应的子弹以及外星人(两个True的用处)
collisions = pygame.sprite.groupcollide(
self.bullets,self.aliens,True,True
)
if collisions: # 若碰撞则加分(防止一个子弹消灭多个外星人时只加入一个分数)
self.hit_sound.play()
for aliens in collisions.values(): # 因为发生碰撞的值 是一个列表
self.stats.score += self.settings.alien_point * len(aliens)
self.sb.prep_score() # 绘制分数
self.sb.check_high_score() # 检查目前得分是否是最高分（以此及时更新）
if not self.aliens:
# 如果一群外星人被消灭后，那么删除现有的子弹并新建一群外星人
self.bullets.empty()
self._creat_fleet()
# 提高游戏难度
self.settings.increase_speed()
self.stats.level +=1 # 提高等级
self.sb.prep_level() # 将新等级显示出来
def _update_aliens(self):
'''检查外星人是否位于屏幕边缘，并更新外星人的位置'''
self._check_fleet_edges()
self.aliens.update()
# 检测外星人与飞船是否发生碰撞,是则去相应
if pygame.sprite.spritecollideany(self.ship,self.aliens):
self._ship_hit()
# 检查外星人是否到达了底部
self._check_aliens_bottom()
def _ship_hit(self):
'''响应飞船被外星人碰撞(先看有没有命，没命了就结束)'''
if self.stats.ships_left > 0:
# 将剩余的飞船数减1并更新计命器
self.stats.ships_left -= 1
self.sb.prep_ships()
# 清空剩余的所有外星人以及子弹
self.aliens.empty()
self.bullets.empty()
# 创建新的外星人，并将飞船放置在屏幕底部的中间
self._creat_fleet()
self.ship.center_ship() # 调用方法去重新放置
# 暂停,结束后，由于while循环，开始进行update_screen
sleep(1)
else:
self.stats.game_active = False
# 播放死亡音效
self.dead_sound.play()
pygame.mouse.set_visible(True)# 游戏结束后，让鼠标的光标重新亮起来
def _check_aliens_bottom(self):
'''检查是否有外星人到达了屏幕底部'''
screen_rect = self.screen.get_rect()
for alien in self.aliens.sprites():
if alien.rect.bottom >= screen_rect.bottom:
# 碰到底等同于碰到飞船
self._ship_hit()
break
def _exit_game(self):
'''退出游戏时，将最高得分记录给记忆，下次打开时仍有该记录'''
with open('high_score_record.txt','w') as file_object:
file_object.write(str(self.stats.high_score))
sys.exit()
if __name__ == '__main__':
# 创建游戏实例并运行游戏
ai = AlienInvasion()
ai.run_game()
2.外星人（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初始位置'''
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('images/alien.bmp')
self.rect = self.image.get_rect()
# 每个外星人最初都在屏幕的左上角附近
self.rect.x = self.rect.width
self.rect.y = self.rect.height
#储存外星人的精确水平位置,以便精确外星人的水平移动速度
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):
'''向右移动外星人'''
self.x += (self.settings.alien_speed * self.settings.fleet_direction)
self.rect.x = self.x
3.子弹（bullet.py）
import pygame
from pygame.sprite import Sprite
class Bullet(Sprite):
''' 管理飞船发射子弹的类 '''
def __init__(self,ai_game):
'''在飞船的当前位置创建一个子弹的对象'''
super().__init__()# 这里是由Bullet继承了Sprite
self.screen = ai_game.screen
self.settings = ai_game.settings
self.color = ai_game.settings.bullet_color
# 在（0，0）处创建一个代表子弹的矩形，再设置正确的位置
self.rect = pygame.Rect(0,0,self.settings.bullet_width,
self.settings.bullet_height) # 这里从setting中获得子弹的宽度和高度
self.rect.midtop = ai_game.ship.rect.midtop # 将子弹的真正位置放置在飞船上，看起来是从飞船的顶部出发
# 存储用小数表示的子弹位置，这样可以微调子弹的速度
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
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)
4.飞船（ship.py）
import pygame
from pygame.sprite import Sprite
class Ship(Sprite):
'''管理飞船的类'''
def __init__(self,ai_game):
super().__init__()
'''初始化飞船并设置其初始位置'''
self.screen = ai_game.screen#获得初始的实例屏幕，以供绘制飞船
self.setting = ai_game.settings#主要是设置其飞船的移动速度
self.screen_rect = ai_game.screen.get_rect()#获得屏幕的rect属性，以便将飞船放在屏幕的底中部
#加载飞船图像并获取其外接矩形
self.image = pygame.image.load('images/ship.bmp')
self.rect = self.image.get_rect()#获得飞船的rect以便移动飞船位置
#对于每艘新飞船，都将放在其最底部的中间。
self.rect.midbottom = self.screen_rect.midbottom#pygame使用此处的rect属性来放置飞船图像
#允续飞船的属性x（坐标）中存储小数值,以便以更精确的速度进行移动,由于不能直接改变rect，因此加入中介
self.x = float(self.rect.x)
#移动标志
self.moving_right = False
self.moving_left = False
def blitme(self):
'''在指定位置绘制飞船'''
self.screen.blit(self.image,self.rect)
def update(self):
'''根据移动标志来调整飞船的位置（加个and是防止飞到窗口外面）'''
if self.moving_right and self.rect.right < self.screen_rect.right:
self.x += self.setting.ship_speed
if self.moving_left and self.rect.left > 0:
self.x -= self.setting.ship_speed
#根据self.x，将其数值再跟更新至屏幕上,但注意，其实rect只提取整数部分
self.rect.x = self.x
def center_ship(self):
'''放置飞船在屏幕底部中央'''
self.rect.midbottom = self.screen_rect.midbottom
self.x = float(self.rect.x)
5.设置（setting.py）
class Settings:
'''储存游戏中所有设置的类'''
def __init__(self):
'''初始化游戏的静态设置'''
# 屏幕设置
self.screen_width = 1200
self.screen_height = 750
self.bg_color = (230,230,230)
# 飞船设置
self.ship_limit = 3
# 子弹设置
self.bullet_width = 3
self.bullet_height = 15
self.bullet_color = (60, 60, 60)
self.bullet_allowed = 3 # 限制最大的子弹数量
# 外星人设置
self.fleet_drop_speed = 10 # 外星人撞到屏幕时向下的速度
# fleet_direction为1表示右移，为-1表示左移
self.fleet_direction = 1
#将外星人消灭干净后，将加快游戏的节奏
self.speedup_scale = 1.1 #游戏速度提高值
self.score_scale = 1.5 #增分速度提高值
self.initialize_dynamic_settings()
def initialize_dynamic_settings(self):
'''初始化随游戏进行变化的设置'''
self.ship_speed = 1.5
self.bullet_speed = 3.0
self.alien_speed = 1.0
self.fleet_direction = 1 # 外星人向右跑
# 计分
self.alien_point = 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_point = int(self.alien_point * self.score_scale) #为了让分数成为整数，因此使用int
6.画面上方的各项计分板（scoreboard.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):
'''初始化显示得分设计的属性'''
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
self.text_color = (30, 30, 30)
self.font = pygame.font.Font('楷体_GB2312.ttf', 30) #为显示中文做的准备
#准备初始得分图像
self.prep_score()
self.prep_high_score()
self.prep_level()
self.prep_ships()
def prep_score(self):
'''将得分转化为一幅渲染的图片'''
rounded_score = round(self.stats.score, -1) # 第二个本应时指定小数位，但负数表示
# round将舍入最近的10整数倍
score_str ="得分："+ "{:,}".format(rounded_score)#字符串格式设置指令，将数值转换为字符串时插入逗号
self.score_image = self.font.render(
score_str, True, self.text_color, self.settings.bg_color
)
# 在屏幕右上角显示得分
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、最高分、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 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 = "历史最高得分："+"{:,}".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的中央
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 check_high_score(self):
'''检查是否诞生了新的最高分'''
if self.stats.score > self.stats.high_score:
self.stats.high_score = self.stats.score
self.prep_high_score()
def prep_level(self):
'''将等级转换为渲染的图像。'''
level_str = "等级："+str(self.stats.level)
self.level_image = self.font.render(level_str, True
, self.text_color, self.settings.bg_color)
#将等级放在得分的下面
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
def prep_ships(self):
'''显示还余下多少艘飞船，即显示飞船的剩余命数'''
self.ships = Group() # 创建一个空编组
for ship_number in range(self.stats.ships_left):
ship = Ship(self.ai_game)
ship.rect.x = 10 + ship_number * ship.rect.width # 无论有多少个都能排列开
ship.rect.y = 10
self.ships.add(ship) # 将每艘新飞船加入到ships以供显示
7.游戏内的统计信息（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()
# 游戏刚启动时处于非活动状态（等点击“开始”）
self.game_active = False
#最高得分记录（任何情况下不重置）
self.high_score = 0
self._update_high_score()
def reset_stats(self):
'''初始化在游戏运行期间可以变化的统计信息'''
self.ships_left = self.settings.ship_limit# 一开始玩家拥有的飞船数
self.score = 0
self.level = 1
def _update_high_score(self):
with open('high_score_record.txt') as file_object:
self.high_score = int(file_object.read())
if not self.high_score:
self.high_score = 0
8.开始按钮（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.Font('楷体_GB2312.ttf', 30)# None指的是默认字体，48指的是文本的字号
#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
#按钮的标签只需创造一次
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'''
# font.render函数将存储在msg中的文本转换成图像，再将图像存储在self.msg_image中
self.msg_image = self.font.render(msg, True, self.text_color,
self.button_color) # True为反锯齿效果打开（平滑文本边缘）
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)