利用python和pygame模块实现飞机大战
利用python和pygame模块实现飞机大战
- 背景提要
- 软硬件版本
- 项目流程
- 初步框架准备
- 数字常量化
- 游戏对象的框架
- 背景的绘制
- 游戏时钟的实现
- 敌人飞机的实现
- 退出处理
- 英雄飞机和子弹的实现
- 碰撞检测的实现
- 最终的代码
- 需要用的图片
背景提要
我学习Python三天了，基础的语法和面向对象已经有了初步的了解，下一步急需一个实践项目来检验学习的成果，因此选择了很多人做过的飞机大战项目，这个项目我最终做完只写了200行不到的代码，在入门中算是比较轻松的了。
软硬件版本
win10
pycharm pro 2018 win版本
项目流程
初步框架准备
首先导入pygame模块，如果你还没有安装，可以在网上查一下如何安装
然后写出基本的main函数框架
import pygame
if __name__ == '__main__':# 创建游戏对象#TODO# 开始游戏#TODO
数字常量化
在导入模块后，添加一些全局变量，去替换之后要用到的一些魔法数字
# 屏幕大小的常量
SCREEN_RECT = pygame.Rect(0, 0, 480, 700)
# 刷新的帧率
UPDATE_FPS = 60
# 创建敌人飞机的事件
CREATE_ENEMY_EVENT = pygame.USEREVENT
游戏对象的框架
python的完全面向对象的语言，因此游戏本身也是一个对象，因此整个main函数中，先创建游戏对象，再调用该对象的开始游戏方法即可
首先定义一个游戏类，继承自祖先类，然后再明确初始化过程要做什么工作
重写父类的初始化方法，按照套路，先初始化python的所有模块，然后再把游戏窗口给整出来
# 定义一个游戏类
class GameClass(object):
# 游戏的初始化def __init__(self):pygame.init() # 初始化所有的 pygame 模块self.__screen_init() # 窗口初始化# 游戏窗口初始化def __screen_init(self):# 创建游戏窗口self.screen = pygame.display.set_mode(SCREEN_RECT.size)pygame.display.set_caption("飞机大战")
值得一提的是，创建游戏窗口的时候，需要传入一个窗口的长*宽，它是一个元祖对象
另外就是可以设置窗口的名字“飞机大战”
实现窗口初始化函数后，接下来就是如何调用，让程序运行时生成一个游戏界面
再写一个开始游戏函数，这个函数中，用while True做游戏循环，保证程序不会运行完就关闭
# 启动游戏
def start_game(self):while True:pass
这样一个初步的框架就已经实现了，我们先看一下效果，运行后效果如下图，windows会提示游戏界面没有响应，要不要关闭，这是正常的，在pycharm的右上角点击红色的停止方块即可
背景的绘制
游戏界面已经有了，接下来需要我们把背景图片放进去
在一般的其它的游戏中，背景一般不是一成不变的，因此在这里，我们用图片的滚动，来实现即使飞机不动，你也会感觉一直往前飞的效果
实现的原理是用两张图片，在y轴上贴合到一起，组成一张长图片，在游戏开始的时候，一张图片完全与游戏框重合，另外一张在游戏框上面，当图片持续下移，最终有一张图片完全跑到游戏框下面的时候，我们立马把它放到游戏框的上方，这样用户就无法分辨其实背景其实是两张图片一直滚动播放了
整个游戏中的要显示的对象，有以下几种，背景、英雄飞机、敌人飞机、英雄子弹，（暂时没有做敌人子弹，因此实现起来稍微复杂一点） 他们的共同特征是，能移动有速度，需要加载图片，因此，先做一个父类，然后根据需求的不同，派生出不同的子类，再去创建背景、飞机对象
该类的代码如下，继承自pygame提供的精灵类，然后一定要先调用父类的init方法，然后加载指定路径的图片，通过get_rect函数，我们可以从加载的图片中获取它的尺寸数据
然后需要指定该对象的速度（默认值设置为1），然后实现它的更新方法，就是在y轴上，根据速度值，改变它的y坐标
# 定义一个游戏精灵类，继承自模块的精灵类
class GameSprite(pygame.sprite.Sprite):# 重写init方法def __init__(self, image_path, speed=1):super().__init__() # 先调用父类的方法self.image = pygame.image.load(image_path) # 加载指定路径的图片self.rect = self.image.get_rect() # 获取图片的尺寸self.speed = speed # 指定精灵对象的速度# 更新方法def update(self):self.rect.y += self.speed # 每次更新时，精灵对象在y方向移动
接下来就要去实现一个背景类，该类负责实现背景的交替显示
先重写父类GameSprite的init方法，然后调用父类的方法，加载背景图片，然后根据是第几张图片，判断是放在游戏框之中，还是之上，然后重写更新方法，当背景对象的y值超过范围，也就是图片向下移动到场外时，需要及时移动到游戏画面最上面
# 定义一个背景类，继承自精灵类
class BackGround(GameSprite):def __init__(self, isAlt = False):# 调用父类方法完成加载图片、尺寸获取、速度指定super().__init__("./image/background.png")# 判断是不是第二张图片if isAlt:self.rect.y = -self.rect.height# 通过两张图片的滚动播放实现动画效果def update(self):super().update()if self.rect.y >= SCREEN_RECT.height: # y值移动到边界时self.rect.y = -SCREEN_RECT.height # 让该图片重新回到游戏界面上方
实现了这两个类之后，就要在游戏初始化的方法中，实现背景初始化了
由于继承自pygame的精灵类，所以无论背景、还是飞机，都属于精灵类，因此，需要一个初始化函数，去显示这些精灵
在创建背景精灵后，将这两个背景精灵添加进背景精灵组，通过精灵组，可以对组内的对象统一操作
# 创建初始时的精灵
def __create_sprites(self):# 创建背景精灵self.bg1 = BackGround(False)self.bg2 = BackGround(True)# 创建精灵组self.back_group = pygame.sprite.Group(self.bg1, self.bg2)
由于需要不断的滚动，因此还要实现更新位置的方法，通过精灵组，调用两个方法，即可实现位置的更新
# 更新精灵
def __update_sprites(self):# 更新坐标self.back_group.update()# 绘制self.back_group.draw(self.screen)
位置更新后，还要调用update方法，才能显示出来
# 启动游戏
def start_game(self):while True:# 更新位置self.__update_sprites()# 更新显示pygame.display.update()
最终的代码如下：
import pygame# 定义一个游戏精灵类，继承自模块的精灵类
class GameSprite(pygame.sprite.Sprite):# 重写init方法def __init__(self, image_path, speed=1):super().__init__() # 先调用父类的方法self.image = pygame.image.load(image_path) # 加载指定路径的图片self.rect = self.image.get_rect() # 获取图片的尺寸self.speed = speed # 指定精灵对象的速度# 更新方法def update(self):self.rect.y += self.speed # 每次更新时，精灵对象在y方向移动# 定义一个背景类，继承自精灵类
class BackGround(GameSprite):def __init__(self, isAlt = False):# 调用父类方法完成加载图片、尺寸获取、速度指定super().__init__("./image/background.png")# 判断是不是第二张图片if isAlt:self.rect.y = -self.rect.height# 通过两张图片的滚动播放实现动画效果def update(self):super().update()if self.rect.y >= SCREEN_RECT.height: # y值移动到边界时self.rect.y = -SCREEN_RECT.height # 让该图片重新回到游戏界面上方# 定义一个游戏类
class GameClass(object):# 游戏的初始化def __init__(self):pygame.init() # 初始化所有的 pygame 模块self.__screen_init() # 窗口初始化self.__create_sprites() # 创建初始时的精灵# 游戏窗口初始化def __screen_init(self):# 创建游戏窗口self.screen = pygame.display.set_mode(SCREEN_RECT.size)pygame.display.set_caption("飞机大战")# 创建初始时的飞机精灵def __create_sprites(self):# 创建背景精灵self.bg1 = BackGround(False)self.bg2 = BackGround(True)# 创建精灵组self.back_group = pygame.sprite.Group(self.bg1, self.bg2)# 更新精灵def __update_sprites(self):# 更新坐标self.back_group.update()# 绘制self.back_group.draw(self.screen)# 启动游戏def start_game(self):while True:# 更新位置self.__update_sprites()# 更新显示pygame.display.update()if __name__ == '__main__':# 创建游戏对象game = GameClass()# 开始游戏game.start_game()
游戏时钟的实现
从实际的效果中，背景图片已经能滚动了，但是速度特别快，因为现在的游戏循环速度太快了，一般的游戏，游戏循环速度一般是60FPS或者144FPS，因此我们再调用时钟对象，去实现60帧的更新速度
我们在GameClass类中，增加一个时钟初始化方法，然后在其游戏初始化方法中，调用时钟初始化方法
# 时钟初始化
def __clock_init(self):# 创建时钟对象self.clock = pygame.time.Clock()# 游戏的初始化
def __init__(self):pygame.init() # 初始化所有的 pygame 模块self.__screen_init() # 窗口初始化self.__clock_init() # 时钟初始化self.__create_sprites() # 创建初始时的精灵
然后在游戏循环中，去设置刷新帧率为60
# 启动游戏
def start_game(self):while True:# 设置刷新帧率self.clock.tick(UPDATE_FPS)# 更新位置self.__update_sprites()# 更新显示pygame.display.update()
再次启动，可以看出图片的运动速度已经没有那么快了
敌人飞机的实现
我们需要定义一个敌人飞机类，它出现的位置是随机的，但是是一直往下飞的
为了让敌人飞机的出现不要显得太突兀，因此，设置它的y坐标在游戏框外，然后缓缓飞进游戏界面
飞到屏幕外后，要及时销毁该飞机对象，释放内存空间
另外敌人飞机的x坐标也是随机的，在x方向是没有速度的
另外敌人飞机的速度值也是随机的
因为要利用到随机值，首先要导入random
import random# 定义一个敌人飞机类，继承自精灵类
class Enemy(GameSprite):def __init__(self):# 调用父类的方法，创建敌人飞机，指定图片super().__init__("./image/enemy1.png")# 指定初始随机速度self.speed = random.randint(1, 3)# 指定初始随机位置self.rect.x = random.randint(0, SCREEN_RECT.width - self.rect.width)self.rect.bottom = 0def update(self):# 调用父类方法，保持垂直方向的飞行super().update()# 判断是否飞出屏幕if self.rect.y >= SCREEN_RECT.height:self.kill()
敌人飞机类实现后，就要在之前做的精灵初始化中，去初始化敌人飞机和敌人飞机精灵组
# 创建初始时的精灵
def __create_sprites(self):# 创建背景精灵self.bg1 = BackGround(False)self.bg2 = BackGround(True)# 创建敌人飞机self.enemy = Enemy()# 创建精灵组self.back_group = pygame.sprite.Group(self.bg1, self.bg2)self.enemy_group = pygame.sprite.Group(self.enemy)
另外在更新精灵坐标，也要加入敌人飞机的更新
# 更新精灵def __update_sprites(self):# 更新坐标self.back_group.update()self.enemy_group.update()# 绘制self.back_group.draw(self.screen)self.enemy_group.draw(self.screen)
再次运行，发现初始化的一个敌人飞机，已经能出现在屏幕中了
接下来，要实现每隔500ms，就出现一架敌人飞机
实现这个功能需要利用pygame提供的定时方法
首先在GameClass中加一个新增敌人飞机方法，创建飞机对象，加入敌人飞机精灵组
# 创建敌人飞机精灵
def __create_enemy_sprites(self):self.enemy = Enemy()self.enemy_group.add(self.enemy)
然后在时钟初始化的时候，设置定时器的时间
# 时钟初始化
def __clock_init(self):# 创建时钟对象self.clock = pygame.time.Clock()# 设置敌人飞机定时器事件pygame.time.set_timer(CREATE_ENEMY_EVENT, 500)
然后添加一个事件监听函数，去监听定时器事件或者键盘/鼠标操作
# 时钟初始化
# 事件监听
def __event_handler(self):# 捕获事件列表for event in pygame.event.get():if event.type ==CREATE_ENEMY_EVENT:self.__create_enemy_sprites()
最后，启动游戏后，需要去调用监听方法
# 时钟初始化
# 启动游戏
def start_game(self):while True:# 设置刷新帧率self.clock.tick(60)# 事件监听self.__event_handler()# 更新位置self.__update_sprites()# 更新显示pygame.display.update()
效果如下，屏幕中已经有了好多架飞机了
退出处理
现在去点叉应该是关不掉程序的，因此还需要对退出的操作进行监听
首先需要实现一个退出方法，它没有参数，因此可以用静态方法实现
# 退出处理
@staticmethod
def __game_over():pygame.quit() # 卸载所有的 pygame 模块exit()
另外在监听中，加入对退出的监听
# 事件监听
def __event_handler(self):# 捕获事件列表for event in pygame.event.get():if event.type == pygame.QUIT:GameClass.__game_over()elif event.type == CREATE_ENEMY_EVENT:self.__create_enemy_sprites()
现在应该能实现退出功能了
英雄飞机和子弹的实现
英雄有x和y方向的速度，并且不能跑到屏幕外面
英雄有发射子弹的方法，子弹飞出屏幕应该及时销毁
下面两个类的注解应该来说算比较详尽了
# 定义一个英雄飞机类，继承自精灵类
class Hero(GameSprite):def __init__(self):# 调用父类方法，设置图片，尺寸和速度super().__init__("./image/me2.png",0)# 设置英雄精灵的初始位置self.rect.centerx = SCREEN_RECT.centerxself.rect.bottom = SCREEN_RECT.bottom - 150# 新增垂直方向y的速度self.speedy = 0# 创建一个子弹精灵组self.hero_bullets_group = pygame.sprite.Group()def update(self, speed, speedy):# 英雄在水平方向上移动self.rect.x += speed# 英雄在垂直方向上移动self.rect.y += speedy# 判断英雄的位置，不能超出屏幕范围if self.rect.x < 0:self.rect.x = 0elif self.rect.x > SCREEN_RECT.width - self.rect.width:self.rect.x = SCREEN_RECT.width - self.rect.widthelif self.rect.y < 0:self.rect.y= 0elif self.rect.y > SCREEN_RECT.height - self.rect.height:self.rect.y = SCREEN_RECT.height - self.rect.heightdef fire(self):# 创建子弹精灵bullet = HeroBullet()# 设置精灵的位置bullet.rect.bottom = self.rect.y - 20bullet.rect.centerx = self.rect.centerx# 将精灵添加到精灵组self.hero_bullets_group.add(bullet)# 定义一个子弹类，继承自精灵类
class HeroBullet(GameSprite):def __init__(self):super().__init__("./image/bullet1.png", -5)def update(self):# 让子弹按照垂直方向飞行super().update()# 判断子弹位置是否需要销毁if self.rect.bottom < 0:self.kill()
创建了这两个类后，需要在初始化精灵时，把英雄飞机也一起初始化
# 创建初始时的精灵
def __create_sprites(self):# 创建背景精灵self.bg1 = BackGround(False)self.bg2 = BackGround(True)# 创建敌人飞机self.enemy = Enemy()# 创建英雄飞机self.hero = Hero()# 创建精灵组self.back_group = pygame.sprite.Group(self.bg1, self.bg2)self.enemy_group = pygame.sprite.Group(self.enemy)self.hero_group = pygame.sprite.Group(self.hero)
更新精灵的时候，把英雄精灵和子弹精灵一起更新
# 更新精灵
def __update_sprites(self):# 更新坐标self.back_group.update()self.enemy_group.update()self.hero_group.update(self.hero.speed, self.hero.speedy)self.hero.hero_bullets_group.update()# 绘制self.back_group.draw(self.screen)self.enemy_group.draw(self.screen)self.hero_group.draw(self.screen)self.hero.hero_bullets_group.draw(self.screen)
运行的时候，画面中已经有了英雄飞机，但是现在无法操作，无法发射子弹
因此还需要对按键操作添加响应
上下左右按键，可以更改英雄精灵的速度，如果没有按键，则英雄速度为0
空格键发射子弹
# 事件监听
def __event_handler(self):# 监听键盘操作keys_pressed = pygame.key.get_pressed()if keys_pressed[pygame.K_UP]:self.hero.speedy = -3elif keys_pressed[pygame.K_DOWN]:self.hero.speedy = 3elif keys_pressed[pygame.K_LEFT]:self.hero.speed = -3elif keys_pressed[pygame.K_RIGHT]:self.hero.speed = 3else:self.hero.speed = 0self.hero.speedy = 0# 捕获事件列表for event in pygame.event.get():if event.type == pygame.QUIT:GameClass.__game_over()elif event.type == CREATE_ENEMY_EVENT:self.__create_enemy_sprites()elif event.type == pygame.KEYDOWN and event.key == pygame.K_SPACE:self.hero.fire()
碰撞检测的实现
目前已经能发射子弹了，但是无法子弹销毁敌人飞机
因此调用pygame给出的方法，去解决这个问题
子弹精灵组和敌人飞机精灵组碰撞时，两个碰撞的精灵均销毁，设置为True
英雄飞机碰撞敌人飞机精灵组时，均销毁，根据返回值，判断是否结束游戏
最后在游戏循环中，加入碰撞检测，代码就已经完成了
# 碰撞检测
def __check_collide(self):pass# 子弹摧毁敌人飞机pygame.sprite.groupcollide(self.hero.hero_bullets_group, self.enemy_group, True, True)# 英雄碰撞敌人飞机enemies = pygame.sprite.spritecollide(self.hero, self.enemy_group, True)# 英雄碰到敌人飞机则游戏结束if len(enemies):self.hero.kill()self.__game_over()
最终的代码
import random
import pygame# 屏幕大小的常量
SCREEN_RECT = pygame.Rect(0, 0, 480, 700)
# 刷新的帧率
UPDATE_FPS = 60
# 创建敌人飞机的事件
CREATE_ENEMY_EVENT = pygame.USEREVENT# 定义一个游戏精灵类，继承自模块的精灵类
class GameSprite(pygame.sprite.Sprite):# 重写init方法def __init__(self, image_path, speed=1):super().__init__() # 先调用父类的方法self.image = pygame.image.load(image_path) # 加载指定路径的图片self.rect = self.image.get_rect() # 获取图片的尺寸self.speed = speed # 指定精灵对象的速度# 更新方法def update(self):self.rect.y += self.speed # 每次更新时，精灵对象在y方向移动# 定义一个背景类，继承自精灵类
class BackGround(GameSprite):def __init__(self, isAlt = False):# 调用父类方法完成加载图片、尺寸获取、速度指定super().__init__("./image/background.png")# 判断是不是第二张图片if isAlt:self.rect.y = -self.rect.height# 通过两张图片的滚动播放实现动画效果def update(self):super().update()if self.rect.y >= SCREEN_RECT.height: # y值移动到边界时self.rect.y = -SCREEN_RECT.height # 让该图片重新回到游戏界面上方# 定义一个敌人飞机类，继承自精灵类
class Enemy(GameSprite):def __init__(self):# 调用父类的方法，创建敌人飞机，指定图片super().__init__("./image/enemy1.png")# 指定初始随机速度self.speed = random.randint(1, 3)# 指定初始随机位置self.rect.x = random.randint(0, SCREEN_RECT.width - self.rect.width)self.rect.bottom = 0def update(self):# 调用父类方法，保持垂直方向的飞行super().update()# 判断是否飞出屏幕if self.rect.y >= SCREEN_RECT.height:self.kill()
# 定义一个英雄飞机类，继承自精灵类
class Hero(GameSprite):def __init__(self):# 调用父类方法，设置图片，尺寸和速度super().__init__("./image/me2.png",0)# 设置英雄精灵的初始位置self.rect.centerx = SCREEN_RECT.centerxself.rect.bottom = SCREEN_RECT.bottom - 150# 新增垂直方向y的速度self.speedy = 0# 创建一个子弹精灵组self.hero_bullets_group = pygame.sprite.Group()def update(self, speed, speedy):# 英雄在水平方向上移动self.rect.x += speed# 英雄在垂直方向上移动self.rect.y += speedy# 判断英雄的位置，不能超出屏幕范围if self.rect.x < 0:self.rect.x = 0elif self.rect.x > SCREEN_RECT.width - self.rect.width:self.rect.x = SCREEN_RECT.width - self.rect.widthelif self.rect.y < 0:self.rect.y= 0elif self.rect.y > SCREEN_RECT.height - self.rect.height:self.rect.y = SCREEN_RECT.height - self.rect.heightdef fire(self):# 创建子弹精灵bullet = HeroBullet()# 设置精灵的位置bullet.rect.bottom = self.rect.y - 20bullet.rect.centerx = self.rect.centerx# 将精灵添加到精灵组self.hero_bullets_group.add(bullet)# 定义一个子弹类，继承自精灵类
class HeroBullet(GameSprite):def __init__(self):super().__init__("./image/bullet1.png", -5)def update(self):# 让子弹按照垂直方向飞行super().update()# 判断子弹位置是否需要销毁if self.rect.bottom < 0:self.kill()# 定义一个游戏类
class GameClass(object):# 游戏的初始化def __init__(self):pygame.init() # 初始化所有的 pygame 模块self.__screen_init() # 窗口初始化self.__clock_init() # 时钟初始化self.__create_sprites() # 创建初始时的精灵# 游戏窗口初始化def __screen_init(self):# 创建游戏窗口self.screen = pygame.display.set_mode(SCREEN_RECT.size)pygame.display.set_caption("飞机大战")# 时钟初始化def __clock_init(self):# 创建时钟对象self.clock = pygame.time.Clock()# 设置敌人飞机定时器事件pygame.time.set_timer(CREATE_ENEMY_EVENT, 500)# 创建初始时的精灵def __create_sprites(self):# 创建背景精灵self.bg1 = BackGround(False)self.bg2 = BackGround(True)# 创建敌人飞机self.enemy = Enemy()# 创建英雄飞机self.hero = Hero()# 创建精灵组self.back_group = pygame.sprite.Group(self.bg1, self.bg2)self.enemy_group = pygame.sprite.Group(self.enemy)self.hero_group = pygame.sprite.Group(self.hero)# 创建敌人飞机精灵def __create_enemy_sprites(self):self.enemy = Enemy()self.enemy_group.add(self.enemy)# 更新精灵def __update_sprites(self):# 更新坐标self.back_group.update()self.enemy_group.update()self.hero_group.update(self.hero.speed, self.hero.speedy)self.hero.hero_bullets_group.update()# 绘制self.back_group.draw(self.screen)self.enemy_group.draw(self.screen)self.hero_group.draw(self.screen)self.hero.hero_bullets_group.draw(self.screen)# 事件监听def __event_handler(self):# 监听键盘操作keys_pressed = pygame.key.get_pressed()if keys_pressed[pygame.K_UP]:self.hero.speedy = -3elif keys_pressed[pygame.K_DOWN]:self.hero.speedy = 3elif keys_pressed[pygame.K_LEFT]:self.hero.speed = -3elif keys_pressed[pygame.K_RIGHT]:self.hero.speed = 3else:self.hero.speed = 0self.hero.speedy = 0# 捕获事件列表for event in pygame.event.get():if event.type == pygame.QUIT:GameClass.__game_over()elif event.type == CREATE_ENEMY_EVENT:self.__create_enemy_sprites()elif event.type == pygame.KEYDOWN and event.key == pygame.K_SPACE:self.hero.fire()# 碰撞检测def __check_collide(self):pass# 子弹摧毁敌人飞机pygame.sprite.groupcollide(self.hero.hero_bullets_group, self.enemy_group, True, True)# 英雄碰撞敌人飞机enemies = pygame.sprite.spritecollide(self.hero, self.enemy_group, True)# 英雄碰到敌人飞机则游戏结束if len(enemies):self.hero.kill()self.__game_over()# 退出处理@staticmethoddef __game_over():pygame.quit() # 卸载所有的 pygame 模块exit()# 启动游戏def start_game(self):while True:# 设置刷新帧率self.clock.tick(UPDATE_FPS)# 事件监听self.__event_handler()# 碰撞检测self.__check_collide()# 更新位置self.__update_sprites()# 更新显示pygame.display.update()if __name__ == '__main__':# 创建游戏对象game = GameClass()# 开始游戏game.start_game()
需要用的图片
我放几张图片在这里，大家可以右键保存后转化为png格式自己用
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