学习目标
- 强化 面向对象 程序设计
- 体验使用 pygame 模块进行 游戏开发
安装 pygame
sudo pip3 install pygame
验证安装
python3 -m pygame.examples.aliens
1.1、 游戏的初始化和退出
import pygame
pygame.init()
# 游戏代码...
pygame.quit()
1.2、 理解游戏中的坐标系
- 定义 hero_rect 矩形描述 英雄的位置和大小
- 输出英雄的 坐标原点（x 和 y）
- 输出英雄的 尺寸（宽度 和 高度）
hero_rect = pygame.Rect(100, 500, 120, 126)
print("坐标原点 %d %d" % (hero_rect.x, hero_rect.y))
print("英雄大小 %d %d" % (hero_rect.width, hero_rect.height))
# size 属性会返回矩形区域的 (宽, 高) 元组
print("英雄大小 %d %d" % hero_rect.size)
1.3、 创建游戏主窗口
# 创建游戏主窗口
screen = pygame.display.set_mode((480, 700))
1.4、 简单的游戏循环
# 创建游戏主窗口
screen = pygame.display.set_mode((480, 700))
# 游戏循环
while True:
pass
2、 理解 图像 并实现图像绘制
2.1、绘制背景图像
# 绘制背景图像
# 1> 加载图像
bg = pygame.image.load("./images/background.png")
# 2> 绘制在屏幕
screen.blit(bg, (0, 0))
# 3> 更新显示
pygame.display.update()
2.2、绘制英雄图像
# 1> 加载图像
hero = pygame.image.load("./images/me1.png")
# 2> 绘制在屏幕
screen.blit(hero, (200, 500))
# 3> 更新显示
pygame.display.update()
可以在 screen 对象完成 所有 blit 方法之后，统一调用一次 display.update 方法，同样可以在屏幕上 看到最终的绘制结果
案例调整
# 绘制背景图像
# 1> 加载图像
bg = pygame.image.load("./images/background.png")
# 2> 绘制在屏幕
screen.blit(bg, (0, 0))
# 绘制英雄图像
# 1> 加载图像
hero = pygame.image.load("./images/me1.png")
# 2> 绘制在屏幕
screen.blit(hero, (200, 500))
# 3> 更新显示 - update 方法会把之前所有绘制的结果，一次性更新到屏幕窗口上
pygame.display.update()
3. 创建游戏时钟对象
3.1、游戏时钟
clock = pygame.time.Clock()
i = 0
# 游戏循环
while True:
# 设置屏幕刷新帧率
clock.tick(60)
print(i)
i += 1
3.2、 英雄的简单动画实现
# 4. 定义英雄的初始位置
hero_rect = pygame.Rect(150, 500, 102, 126)
while True:
# 可以指定循环体内部的代码执行的频率
clock.tick(60)
# 更新英雄位置
hero_rect.y -= 1
# 如果移出屏幕，则将英雄的顶部移动到屏幕底部
if hero_rect.y <= 0:
hero_rect.y = 700
# 绘制背景图片
screen.blit(bg, (0, 0))
# 绘制英雄图像
screen.blit(hero, hero_rect)
# 更新显示
pygame.display.update()
注意：
- 英雄向上飞行，当 英雄完全从上方飞出屏幕后
- 将飞机移动到屏幕的底部
if hero_rect.bottom <= 0:
hero_rect.y = 700
3.3、 在游戏循环中 监听 事件
# 游戏循环
while True:
# 设置屏幕刷新帧率
clock.tick(60)
# 事件监听
for event in pygame.event.get():
# 判断用户是否点击了关闭按钮
if event.type == pygame.QUIT:
print("退出游戏...")
pygame.quit()
# 直接退出系统
exit()
4.1、 精灵 和 精灵组
import pygame
class GameSprite(pygame.sprite.Sprite):
"""游戏精灵基类"""
def __init__(self, image_name, speed=1):
# 调用父类的初始化方法
super().__init__()
# 加载图像
self.image = pygame.image.load(image_name)
# 设置尺寸
self.rect = self.image.get_rect()
# 记录速度
self.speed = speed
def update(self, *args):
# 默认在垂直方向移动
self.rect.y += self.speed
4.2、 使用 游戏精灵 和 精灵组 创建敌机
-
导入 plane_sprites 模块
from plane_sprites import * 修改初始化部分代码
# 创建敌机精灵和精灵组
enemy1 = GameSprite("./images/enemy1.png")
enemy2 = GameSprite("./images/enemy1.png", 2)
enemy2.rect.x = 200
enemy_group = pygame.sprite.Group(enemy1, enemy2)
- 修改游戏循环部分代码
# 让敌机组调用 update 和 draw 方法
enemy_group.update()
enemy_group.draw(screen)
# 更新屏幕显示
pygame.display.update()
5.1、实现飞机大战主游戏类
import pygame
from plane_sprites import *
class PlaneGame(object):
"""飞机大战主游戏"""
def __init__(self):
print("游戏初始化")
def start_game(self):
print("开始游戏...")
if __name__ == '__main__':
# 创建游戏对象
game = PlaneGame()
# 开始游戏
game.start_game()
5.2、 游戏初始化部分
-
完成 init() 代码如下：
def __init__(self): print("游戏初始化") # 1. 创建游戏的窗口 self.screen = pygame.display.set_mode((480, 700)) # 2. 创建游戏的时钟 self.clock = pygame.time.Clock() # 3. 调用私有方法，精灵和精灵组的创建 self.__create_sprites() def __create_sprites(self): pass
5.3、使用 常量 代替固定的数值
-
在 plane_sprites.py 中增加常量定义
import pygame # 游戏屏幕大小 SCREEN_RECT = pygame.Rect(0, 0, 480, 700) -
修改 plane_main.py 中的窗口大小
self.screen = pygame.display.set_mode(SCREEN_RECT.size)
5.4、 游戏循环部分
-
完成 start_game() 基础代码如下：
def start_game(self): """开始游戏""" print("开始游戏...") while True: # 1. 设置刷新帧率 self.clock.tick(60) # 2. 事件监听 self.__event_handler() # 3. 碰撞检测 self.__check_collide() # 4. 更新精灵组 self.__update_sprites() # 5. 更新屏幕显示 pygame.display.update() def __event_handler(self): """事件监听""" for event in pygame.event.get(): if event.type == pygame.QUIT: PlaneGame.__game_over() def __check_collide(self): """碰撞检测""" pass def __update_sprites(self): """更新精灵组""" pass @staticmethod def __game_over(): """游戏结束""" print("游戏结束") pygame.quit() exit()
5.5、准备游戏精灵组
-
创建精灵组方法
def __create_sprites(self): """创建精灵组""" # 背景组 self.back_group = pygame.sprite.Group() # 敌机组 self.enemy_group = pygame.sprite.Group() # 英雄组 self.hero_group = pygame.sprite.Group() -
更新精灵组方法
def __update_sprites(self): """更新精灵组""" for group in [self.back_group, self.enemy_group, self.hero_group]: group.update() group.draw(self.screen)
6.1、 背景精灵的基本实现
-
在 plane_sprites 新建 Background 继承自 GameSprite
class Background(GameSprite): """游戏背景精灵""" def update(self): # 1. 调用父类的方法实现 super().update() # 2. 判断是否移出屏幕，如果移出屏幕，将图像设置到屏幕的上方 if self.rect.y >= SCREEN_RECT.height: self.rect.y = -self.rect.height
6.2、 在 plane_main.py 中显示背景精灵
__create_sprites 方法
def __create_sprites(self):
# 创建背景精灵和精灵组
bg1 = Background("./images/background.png")
bg2 = Background("./images/background.png")
bg2.rect.y = -bg2.rect.height
self.back_group = pygame.sprite.Group(bg1, bg2)
__update_sprites 方法
def __update_sprites(self):
self.back_group.update()
self.back_group.draw(self.screen)
6.3、 利用初始化方法，简化背景精灵创建
在 plane_sprites.py 中实现 Background 的 初始化方法
def __init__(self, is_alt=False):
image_name = "./images/background.png"
super().__init__(image_name)
# 判断是否交替图片，如果是，将图片设置到屏幕顶部
if is_alt:
self.rect.y = -self.rect.height
-
修改 plane_main 的 __create_sprites 方法
# 创建背景精灵和精灵组 bg1 = Background() bg2 = Background(True) self.back_group = pygame.sprite.Group(bg1, bg2)
7.1、敌机出场
- 定义事件
-
在 plane_sprites.py 的顶部定义 事件常量
# 敌机的定时器事件常量 CREATE_ENEMY_EVENT = pygame.USEREVENT -
在 PlaneGame 的 初始化方法 中 创建用户事件
# 4. 设置定时器事件 - 每秒创建一架敌机 pygame.time.set_timer(CREATE_ENEMY_EVENT, 1000)
- 监听定时器事件
-
在 __event_handler 方法中增加以下代码：
def __event_handler(self): for event in pygame.event.get(): # 判断是否退出游戏 if event.type == pygame.QUIT: PlaneGame.__game_over() elif event.type == CREATE_ENEMY_EVENT: print("敌机出场...")
7.2、设计 Enemy 类
class Enemy(GameSprite):
"""敌机精灵"""
def __init__(self):
# 1. 调用父类方法，创建敌机精灵，并且指定敌机的图像
super().__init__("./images/enemy1.png")
# 2. 设置敌机的随机初始速度
# 3. 设置敌机的随机初始位置
def update(self):
# 1. 调用父类方法，让敌机在垂直方向运动
super().update()
# 2. 判断是否飞出屏幕，如果是，需要将敌机从精灵组删除
if self.rect.y >= SCREEN_RECT.height:
print("敌机飞出屏幕...")
7.3、创建敌机
-
修改 plane_main 的 __create_sprites 方法
# 敌机组 self.enemy_group = pygame.sprite.Group() -
修改 plane_main 的 __update_sprites 方法
self.enemy_group.update() self.enemy_group.draw(self.screen) -
定时出现敌机
elif event.type == CREATE_ENEMY_EVENT: self.enemy_group.add(Enemy()) -
修改 plane_sprites.py 增加 random 的导入
import random
7.4、随机速度
def __init__(self):
# 1. 调用父类方法，创建敌机精灵，并且指定敌机的图像
super().__init__("./images/enemy1.png")
# 2. 设置敌机的随机初始速度 1 ~ 3
self.speed = random.randint(1, 3)
# 3. 设置敌机的随机初始位置
self.rect.bottom = 0
max_x = SCREEN_RECT.width - self.rect.width
self.rect.x = random.randint(0, max_x)
7.5、移出屏幕销毁敌机
def update(self):
super().update()
# 判断敌机是否移出屏幕
if self.rect.y >= SCREEN_RECT.height:
# 将精灵从所有组中删除
self.kill()
8.1、准备英雄类
class Hero(GameSprite):
"""英雄精灵"""
def __init__(self):
super().__init__("./images/me1.png", 0)
# 设置初始位置
self.rect.centerx = SCREEN_RECT.centerx
self.rect.bottom = SCREEN_RECT.bottom - 120
8.2、 绘制英雄
-
修改 __create_sprites 方法如下：
# 英雄组 self.hero = Hero() self.hero_group = pygame.sprite.Group(self.hero) -
修改 __update_sprites 方法如下：
self.hero_group.update() self.hero_group.draw(self.screen)
8.3、移动英雄位置
# 返回所有按键的元组，如果某个键被按下，对应的值会是1
keys_pressed = pygame.key.get_pressed()
# 判断是否按下了方向键
if keys_pressed[pygame.K_RIGHT]:
print("向右移动...")
-
在 Hero 类，重写 update() 方法，根据速度水平移动 英雄的飞机
def update(self): # 飞机水平移动 self.rect.x += self.speed -
调整键盘按键代码
# 获取用户按键 keys_pressed = pygame.key.get_pressed() if keys_pressed[pygame.K_RIGHT]: self.hero.speed = 2 elif keys_pressed[pygame.K_LEFT]: self.hero.speed = -2 else: self.hero.speed = 0
8.4、控制英雄运动边界
def update(self):
# 飞机水平移动
self.rect.x += self.speed
# 判断屏幕边界
if self.rect.left < 0:
self.rect.left = 0
if self.rect.right > SCREEN_RECT.right:
self.rect.right = SCREEN_RECT.right
9.1、发射子弹
-
在 Hero 中定义 fire 方法
def fire(self): print("发射子弹...") -
在 plane_main.py 的顶部定义 发射子弹 事件常量
# 英雄发射子弹事件 HERO_FIRE_EVENT = pygame.USEREVENT + 1 -
在 init 方法末尾中添加 发射子弹 事件
# 每隔 0.5 秒发射一次子弹 pygame.time.set_timer(HERO_FIRE_EVENT, 500) -
在 __event_handler 方法中让英雄发射子弹
elif event.type == HERO_FIRE_EVENT: self.hero.fire()
9.2、定义子弹类
class Bullet(GameSprite):
"""子弹精灵"""
def __init__(self):
super().__init__("./images/bullet1.png", -2)
def update(self):
super().update()
# 判断是否超出屏幕，如果是，从精灵组删除
if self.rect.bottom < 0:
self.kill()
9.3、发射子弹
-
初始化方法
# 创建子弹的精灵组 self.bullets = pygame.sprite.Group() -
修改 fire() 方法
def fire(self): # 1. 创建子弹精灵 bullet = Bullet() # 2. 设置精灵的位置 bullet.rect.bottom = self.rect.y - 20 bullet.rect.centerx = self.rect.centerx # 3. 将精灵添加到精灵组 self.bullets.add(bullet)
10、碰撞实现
def __check_collide(self):
# 1. 子弹摧毁敌机
pygame.sprite.groupcollide(self.hero.bullets, self.enemy_group, True, True)
# 2. 敌机撞毁英雄
enemies = pygame.sprite.spritecollide(self.hero, self.enemy_group, True)
# 判断列表时候有内容
if len(enemies) > 0:
# 让英雄牺牲
self.hero.kill()
# 结束游戏
PlaneGame.__game_over()
游戏界面效果：
