飞船大战UFO

ShipVSUFO

由python写的一个小游戏，飞船大战外星人。实现了能够闯关打分数的经典飞机射击游戏。玩法是玩家需要将ufo全部击落，获得更多的分数，否则将会被逼近的ufo撞击而被迫结束游戏。

一，分析

  1. 对象
    飞船（ship），UFO(Alien)， 子弹（bullet）， 显示分数与关卡的面板(scoreboard)， 用于开始游戏的按钮(button)。
  2. 功能
    基本参数设置（settings），游戏状况(game_status)，主函数(alien_invasion)以及主函数的函数(game_function)

二，编码实现

  1. 主函数（alien_invasion）
import sys
import pygame
from settings import Settings
from ship import Ship
from pygame.sprite import Group
import game_functions as gf
from alien import Alien
from game_status import GameStatus
from button import Button
from scoreboard import Scoreboard
def run_game():
        pygame.init() ###初始化
        ai_settings = Settings() ###设置类
        screen = pygame.display.set_mode((ai_settings.screen_width,ai_settings.screen_height))  ###屏幕显示
        ship = Ship(ai_settings,screen) ###飞船
        pygame.display.set_caption("飞船大战UFO") ###标题
        play_button = Button(ai_settings,screen,"Start Game") ###开始按钮
        bullets = Group() ###子弹组
        aliens = Group() ###外星人组
        gf.create_fleet(ai_settings,ship,screen,aliens) ##创建外星人舰队
        status = GameStatus(ai_settings) ###游戏状态
        sb = Scoreboard(ai_settings,screen,status) ###分数板显示分数与关卡
        while True:
                gf.check_events(ai_settings,screen,ship,bullets,status,play_button,aliens)###事件监听
                if status.game_active:  ###若是游戏中
                        ship.update() ###飞船状态更新
                        gf.update_bullet(ai_settings,ship,screen,aliens,bullets,sb,status)### 子弹状态更新
                        gf.update_aliens(ai_settings,status,screen,ship,aliens,bullets)### 外星人更新
                gf.update_screen(ai_settings,screen,ship,bullets,aliens,play_button,status,sb) ###屏幕更新重绘
                
run_game()
  1. 主函数中抽离的函数game_function:
import sys
import pygame
from bullet import Bullet
from alien import Alien
from time import sleep
def check_keydown_events(event,ai_settings,screen,ship,bullets):###监测按钮按下
    if event.key == pygame.K_RIGHT:
        ship.moving_right = True
    elif event.key == pygame.K_LEFT:
        ship.moving_left = True
    elif event.key == pygame.K_UP:
        ship.moving_up = True
    elif event.key == pygame.K_DOWN:
        ship.moving_down = True
    elif event.key == pygame.K_SPACE:
        new_bullet = Bullet(ai_settings,screen,ship)
        bullets.add(new_bullet)
    elif event.key == pygame.K_z:
        sys.exit()
    elif event.key == pygame.K_q:
        ai_settings.bullet_width = 1000
    elif event.key == pygame.K_w:
        ai_settings.alien_speed_factor = 1
    elif event.key == pygame.K_e:
        ai_settings.alien_points = 500
def check_keyup_events(event,ai_settings,screen,ship,bullets):###监测按钮松开
    if event.key == pygame.K_RIGHT:
        ship.moving_right = False
    elif event.key == pygame.K_LEFT:
        ship.moving_left = False    
    elif event.key == pygame.K_UP:
        ship.moving_up = False
    elif event.key == pygame.K_DOWN:
        ship.moving_down = False
def check_events(ai_settings,screen,ship,bullets,status,play_button,aliens):###监听各种事件
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            sys.exit()
        elif event.type == pygame.KEYDOWN:
            check_keydown_events(event,ai_settings,screen,ship,bullets)
        elif event.type == pygame.KEYUP:
            check_keyup_events(event,ai_settings,screen,ship,bullets)
        elif event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
            mouse_x,mouse_y = pygame.mouse.get_pos()
            check_play_button(status,play_button,mouse_x,mouse_y,aliens,bullets,ship,ai_settings,screen)
def check_play_button(status,play_button,mouse_x,mouse_y,aliens,bullets,ship,ai_settings,screen):###监听开始按键
    if play_button.rect.collidepoint(mouse_x,mouse_y) and not status.game_active:
        ai_settings.initialize_dynamic_settings()
        pygame.mouse.set_visible(False)
        status.reset_status()
        status.game_active = True
        status.level = 1
        status.score = 0
        aliens.empty()
        bullets.empty()
        create_fleet(ai_settings,ship,screen,aliens)
        ship.center_ship()   
def update_screen(ai_settings,screen,ship,bullets,aliens,play_button,status,sb):###屏幕的一切重绘，保证动态性
    screen.fill(ai_settings.bg_color)
    for bullet in bullets.sprites():
        bullet.draw_bullet()
    ship.blitme()
    sb.show_score()
    sb.show_level()
    aliens.draw(screen)
    if not status.game_active:
        play_button.draw_button()
    pygame.display.flip() ###重绘显示
def update_bullet(ai_settings,ship,screen,aliens,bullets,sb,status): ###
        bullets.update()
        for bullet in bullets.copy():
            if bullet.rect.bottom <= 0:###子弹到头了，就删掉
                bullets.remove(bullet)
        check_bullet_alien_collisions(ai_settings,ship,screen,aliens,bullets,sb,status)
def check_bullet_alien_collisions(ai_settings,ship,screen,aliens,bullets,sb,status):###监听子弹与UFO碰撞
    collisions = pygame.sprite.groupcollide(bullets,aliens,True,True)
    if collisions:###发生碰撞，一起消失
        for aliens in collisions.values():                
            status.score += ai_settings.alien_points*len(aliens)
            sb.prep_score()
    if len(aliens)==0:###外星人为空，就重置游戏，并升级难度
        bullets.empty()
        ai_settings.increase_speed()
        status.level += 1
        sb.prep_level()
        create_fleet(ai_settings,ship,screen,aliens)
def get_number_aliens_x(ai_settings,alien_width):###根据屏幕计算外星人数量
    available_space_x = ai_settings.screen_width-2 * alien_width
    number_aliens_x = int(available_space_x / (2 * alien_width))
    return number_aliens_x
def create_alien(ai_settings,screen,aliens,alien_number,row_number):###创建外星人，初始化参数，并添加至舰队
    alien = Alien(ai_settings,screen)
    alien_width = alien.rect.width
    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
    aliens.add(alien)
def create_fleet(ai_settings,ship,screen,aliens):###创建舰队
    alien = Alien(ai_settings,screen)
    number_aliens_x = get_number_aliens_x(ai_settings,alien.rect.width)
    number_rows = get_number_rows(ai_settings,ship.rect.height,alien.rect.height)
    for row_number in range(number_rows):
        for alien_number in range(number_aliens_x):
            create_alien(ai_settings,screen,aliens,alien_number,row_number)
def update_aliens(ai_settings,status,screen,ship,aliens,bullets):
    check_fleet_edges(ai_settings, aliens)
    aliens.update()
    if pygame.sprite.spritecollideany(ship,aliens):
        ship_hit(ai_settings,status,screen,ship,aliens,bullets)
    check_aliens_bottom(ai_settings,status,screen,ship,aliens,bullets)
def get_number_rows(ai_settings,ship_height,alien_height):###计算出外星人有多少行
    available_space_y = (ai_settings.screen_height -(3 * alien_height) - ship_height)
    number_rows = int(available_space_y / (2 * alien_height))
    return number_rows
def check_fleet_edges(ai_settings,aliens):
    for alien in aliens.sprites():###监测舰队是否移动到屏幕的边境
        if alien.check_edges():
            change_fleet_direction(ai_settings,aliens)
            break
def change_fleet_direction(ai_settings,aliens):###改变舰队方向
    for alien in aliens.sprites():
        alien.rect.y += ai_settings.fleet_drop_speed
    ai_settings.fleet_direction *= -1
def ship_hit(ai_settings,status,screen,ship,aliens,bullets):###飞船被撞击后
    if status.ships_left > 1:###生命还有
        status.ships_left -= 1
        aliens.empty()
        bullets.empty()

        create_fleet(ai_settings,ship,screen,aliens)
        ship.center_ship()
        sleep(0.5)
    else: ###没有生命了
        status.game_active = False 
        pygame.mouse.set_visible(True)
def check_aliens_bottom(ai_settings,status,screen,ship,aliens,bullets): ##监听外星UFO是否突破防线
    screen_rect = screen.get_rect()
    for alien in aliens.sprites():
        if alien.rect.bottom >= screen_rect.bottom:###到达底部
            ship_hit(ai_settings,status,screen,ship,aliens,bullets)
            break
  1. 飞船类：
import pygame
class Ship():

    def __init__(self,ai_settings,screen):###初始化
        self.screen = screen
        self.ai_settings = ai_settings
        self.image = pygame.image.load('images/ship.bmp')
        self.rect = self.image.get_rect()
        self.screen_rect = screen.get_rect()

        self.rect.centerx = self.screen_rect.centerx ###中心x与屏幕中心x一致
        self.rect.bottom = self.screen_rect.bottom ### 底下与屏幕底下一致
        ### 移动状态
        self.moving_right = False 
        self.moving_left = False
        self.moving_up = False
        self.moving_down = False
        ### 飞船坐标
        self.center = float(self.rect.centerx)
        self.centery = float(self.rect.centery)
    def blitme(self):
        ###重绘
        self.screen.blit(self.image,self.rect)
    def update(self): ###坐标范围的判定，不能让飞船跳到外面去
        if self.moving_right and self.rect.right < self.screen_rect.right:
            self.center += self.ai_settings.ship_speed_factor
        elif self.moving_left and self.rect.left > 0:
            self.center -= self.ai_settings.ship_speed_factor
        elif self.moving_up and self.rect.top > 0:
            self.centery -= self.ai_settings.ship_speed_factor
        elif self.moving_down and self.rect.bottom < self.screen_rect.bottom:
            self.centery += self.ai_settings.ship_speed_factor
        self.rect.centerx = self.center
        self.rect.centery = self.centery
    def center_ship(self): ###让飞船回到初始之地
        self.center = self.screen_rect.centerx
        self.centery = self.screen_rect.bottom - 1/2*(self.rect.bottom-self.rect.top)
  1. 外星人类：
import pygame
from pygame.sprite import Sprite
class Alien(Sprite):
    def __init__(self,ai_settings,screen): ###初始化外星人的各个参数
        super(Alien,self).__init__()
        self.screen = screen
        self.ai_settings = ai_settings
        self.image = pygame.image.load('images/alien.bmp')
        self.rect = self.image.get_rect()
        self.rect.x = self.rect.width
        self.rect.y = self.rect.height
        self.x = float(self.rect.x)
    def blitme(self):###屏幕绘制外星人模型
        self.screen.blit(self.image,self.rect)
    def update(self): ###更新UFO
        self.x += self.ai_settings.alien_speed_factor*self.ai_settings.fleet_direction
        self.rect.x = self.x
    def check_edges(self):###检查是否超出屏幕
        screen_rect = self.screen.get_rect()
        if self.rect.right >= screen_rect.right:
            return True
        elif self.rect.left <= 0:
            return True
        return False
  1. 子弹类
import pygame
from pygame.sprite import Sprite

class Bullet(Sprite):
    def __init__(self,ai_settings,screen,ship):### 初始化
        super(Bullet,self).__init__()
        self.screen = screen
        self.rect = pygame.Rect(0,0,ai_settings.bullet_width,ai_settings.bullet_height)
        self.rect.centerx = ship.rect.centerx
        self.rect.top = ship.rect.top
        self.y = float(self.rect.y)
        self.color = ai_settings.bullet_color
        self.speed_factor = ai_settings.bullet_speed_factor
    def update(self):###射出后，不断让纵坐标减少
        self.y -= self.speed_factor
        self.rect.y = self.y
    def draw_bullet(self):###绘制子弹
        pygame.draw.rect(self.screen,self.color,self.rect)
  1. 分数板类
import pygame.font
class Scoreboard():
    def __init__(self, ai_settings, screen, stats):###分数板初始化
        self.screen = screen
        self.screen_rect = screen.get_rect()
        self.ai_settings = ai_settings
        self.stats = stats
        self.text_color = (30, 30, 30)
        self.font = pygame.font.SysFont(None, 48)
        self.prep_score()
        self.prep_level()
    def prep_score(self):###分数显示的模型，位置初始化
        score_str = str(self.stats.score)
        self.score_image = self.font.render(score_str, True, self.text_color,
        self.ai_settings.bg_color)
        
        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):###显示分数
        self.screen.blit(self.score_image, self.score_rect)
    def prep_level(self):###关卡显示模型，位置初始化
        level_str = str(self.stats.level)
        self.level_image = self.font.render(level_str,True,self.text_color,self.ai_settings.bg_color)
        self.level_rect = self.level_image.get_rect()
        self.level_rect.top = self.score_rect.top
        self.level_rect.centerx = self.screen_rect.centerx
    def show_level(self):###显示关卡
        self.screen.blit(self.level_image,self.level_rect)
  1. 游戏状态类
class GameStatus():
    def __init__(self, ai_settings):###游戏状态初始化
        self.ai_settings = ai_settings
        self.reset_status()
        self.game_active = False
    def reset_status(self):###重置游戏后，分数与关卡清零
        self.ships_left = self.ai_settings.ship_limit
        self.score = 0
        self.level = 1
  1. 游戏设置类
class Settings():
    def __init__(self):
        # 屏幕设置
        self.screen_width = 1200
        self.screen_height = 800
        self.bg_color = (230, 230, 230)
        # 飞船设置
        self.ship_limit = 1
        # 子弹设置 3
        self.bullet_width = 3
        self.bullet_height = 15
        self.bullet_color = 60, 60, 60
        # 外星人设置
        self.fleet_drop_speed = 10

        self.speedup_scale = 2
        self.initialize_dynamic_settings()
    def initialize_dynamic_settings(self):
        self.ship_speed_factor = 1.5
        self.bullet_speed_factor = 3
        self.alien_speed_factor = 1
        # fleet_direction为1表示向右；为-1表示向左
        self.fleet_direction = 1
        self.alien_points = 50
    def increase_speed(self): #速度增加
        self.ship_speed_factor *= self.speedup_scale
        self.bullet_speed_factor *= self.speedup_scale
        self.alien_speed_factor *= self.speedup_scale
  1. 按钮类
import pygame.font
class Button():
    def __init__(self,ai_settings,screen,msg):###开始按钮初始化
        self.screen = screen
        self.screen_rect = screen.get_rect()

        self.width,self.height = 200,50
        self.button_color = (66,66,66)
        self.text_color = (255,255,255)
        self.font = pygame.font.SysFont(None,48)
        self.rect = pygame.Rect(0,0,self.width,self.height)
        self.rect.center = self.screen_rect.center

        self.pre_msg(msg)
    def pre_msg(self,msg): ###输入内容
        self.msg_img = self.font.render(msg,True,self.text_color,self.button_color)
        self.msg_img_rect = self.msg_img.get_rect()
        self.msg_img_rect.center = self.rect.center
    def draw_button(self):###绘制
        self.screen.fill(self.button_color,self.rect)
        self.screen.blit(self.msg_img,self.msg_img_rect)

三，展示

  1. 点击Start Game开始游戏，最上方中间的是关卡，右边是分数


    start.png

  2. 射击时，子弹击中UFO就一起出局


    shoot.png

  3. 飞船撞上UFO失败


    fail.png

四，总代码地址

https://github.com/Teskinfly/ShipVSUFO

最后编辑于 ：
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