项目1 外星人入侵 第14章（计分）

pycharm中，

整体缩进：鼠标拉选住代码块，按下tab键。

反向缩进：鼠标拉选住代码块，按下tab+shift键。

14.1 添加Play按钮

　　下面让游戏一开始处于非活跃状态，并提示玩家单击Play按钮来开始游戏。为此在game.stats.py中输入如下代码：

        # 让游戏一开始处于非活跃状态
        self.game_active = False

14.1.1 创建Button类

　　创建一个Button类，用于创建带标签的实心矩形。下面是Button类的第一部分，请将这个类保存为文件buuton.py：

import pygame.font

class Button():
    def __init__(self,ai_settings,screen,msg):
        """初始化按钮的属性"""
        self.screen = screen
        self.screen_rect = 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.SysFont(None,48)
        
        # 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
        
        # 按钮的标签只需创建一次
        self.prep_msg(msg)

　　导入模块pygame.font，让Pygame能够将文本渲染到屏幕上。实参None让Pygame使用默认字体，而48指定了文本的字号。我们创建一个表示按钮的rect对象，并将其center属性设置为屏幕的center属性。Pygame通过将你要显示的字符串渲染为图像来处理文本。我们调用prep_msg(）来处理这样的渲染。

　　prep_msg()的代码如下：

    def prep_msg(self,msg):
        """将msg渲染为图像，并使其在按钮上居中"""
        self.msg_image = self.font.render(msg,True,self.text_color,
             self.button_color)
        self.msg_image_rect = self.msg_image.get_rect()
        self.msg_image_rect.center = self.rect.center

　　调用font.render()将存储在msg中的文本转换为图像。然后将该图像存储在msg_image中。方法font.render()还接受一个布尔实参，该实参指定开启还是关闭反锯齿功能（反锯齿让文本的边缘更加平滑）。余下的两个实参分别是文本颜色和背景色。我们启用了反锯齿功能，并将文本的背景色设置为按钮的颜色（如果没有指定背景色，Pygame将以透明背景的方式渲染文本）

　　我们让文本图像在按钮上居中：根据文本图像创建一个rect，并将其center属性设置为按钮的center属性。

　　最后，我们创建方法draw_button()，通过调用它可将这个按钮显示在屏幕上：

    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)

14.1.2 在屏幕上绘制按钮

　　我们将使用Button类来创建一个Play按钮。

 # 创建Play按钮
    play_button = Button(ai_settings,screen,"Play")

错误代码  

while True:
        gf.check_events(ai_settings,screen,ship,bullets)
        if stats.game_active:
            ship.update()
            gf.update_bullets(ai_settings,screen,ship,aliens,bullets)
            gf.update_aliens(ai_settings,stats,screen,ship,aliens,bullets)
            gf.update_screen(ai_settings,screen,stats,ship,aliens,bullets,
                             play_button)

　　正确代码：

    while True:
        gf.check_events(ai_settings,screen,ship,bullets)
        gf.update_screen(ai_settings, screen, stats, ship, aliens, bullets,
                         play_button)
        if stats.game_active:
            ship.update()
            gf.update_bullets(ai_settings,screen,ship,aliens,bullets)
            gf.update_aliens(ai_settings,stats,screen,ship,aliens,bullets)

　　接下来，修改update_screen()，以便在游戏处于非活跃状态时显示Play按钮：

def update_screen(ai_settings,screen,stats,ship,aliens,bullets,play_button):
    """更新屏幕上的图像，并切换到新屏幕上"""
    # 每次循环时都会重绘屏幕
    screen.fill(ai_settings.bg_color)
    # 在飞船和外星人后面会重绘所有子弹
    for bullet in bullets.sprites():
        bullet.draw_bullet()
    ship.blitme()
    aliens.draw(screen)
    if not stats.game_active:
        play_button.draw_button()
    # 让最近绘制的屏幕可见
    pygame.display.flip()

14.1.3 开始游戏

        elif event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
            mouse_x,mouse_y = pygame.mouse.get_pos()
            check_play_button(stats,play_button,mouse_x,mouse_y)
def check_play_button(stats,play_button,mouse_x,mouse_y):
    """在玩家单击Play按钮时开始新游戏"""
    if play_button.rect.collidepoint(mouse_x,mouse_y):
        stats.game_active = True

　　无论玩家单击哪里，Pygame将检测到一个MOUSEBUTTONDOWN事件，但我们只想让这个游戏在玩家用鼠标点击Play按钮时做出响应。为此，我们使用了pygame.mouse.get_pos()，它返回一个元组，其中包含玩家单击鼠标的x和y坐标。

　　alien_invasion.py中调用check_event()，需要传递另外两个实参——stats和play_button:

gf.check_events(ai_settings,screen,stats,play_button,ship,bullets)

14.1.4 重置游戏

　　为在玩家每次单击Play按钮时都能重置游戏，需要重置统计信息、删除现有的外星人和子弹、创建一群新的外星人，并让飞船居中，如下所示：

def check_play_button(ai_settings,screen,stats,play_button,
                      ship,aliens,bullets,mouse_x,mouse_y):
    if play_button.rect.collidepoint(mouse_x,mouse_y):
        stats.reset_stats()
        stats.game_active = True
        
        #清空外星人列表和子弹列表
        aliens.empty()
        bullets.empty()
        
        # 创建一群新的外星人，并让飞船居中
        create_fleet(ai_settings,screen,ship,aliens)
        ship.center_ship()

　　重置了游戏统计信息，给玩家提供了三艘新飞船。check_events()的定义需要修改，调用check_play_button()的代码亦如此：

def check_events(ai_settings,screen,stats,play_button,ship,aliens,bullets):
    """响应按键和鼠标事件"""
    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,ship)
        elif event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
            mouse_x,mouse_y = pygame.mouse.get_pos()
            check_play_button(ai_settings,screen,stats,play_button,
                              ship,aliens,bullets,mouse_x,mouse_y)

　　alien_invasion.py中调用的check_events()代码也需要修改参数。

14.1.5 将Play按钮切换到非活跃状态

　　当前存在一个问题，游戏开始后，如果玩家不小心单击了Play按钮原来的区域，游戏将重新开始！

    button_clicked = play_button.rect.collidepoint(mouse_x,mouse_y)
    if button_clicked and not stats.game_active:
        stats.reset_stats()
        stats.game_active = True

14.1.6 隐藏光标

　　为了玩家能够开始游戏，要让光标可见，但游戏开始后，光标只会添乱。为修复这个问题，我们在游戏处于活动状态时让光标不可见：

    if button_clicked and not stats.game_active:
        # 隐藏光标
        pygame.mouse.set_visible(False)

　　游戏结束后，我们将重新显示光标：

def ship_hit(ai_settings,stats,screen,ship,aliens,bullets):
    """响应被外星人撞到的飞船"""
    if stats.ships_left > 0:
     --ship--
    else:
        stats.game_active = False
        pygame.mouse.set_visible(True)

　　在ship_hit()中，我们在游戏进入非活动状态后，立即让光标可见。

14.2 提高等级

14.2.1 修改速度设置

　　首先重新组织Settings类，将游戏设置划分成静态和动态的两组。对于游戏进行变化的设置，我们还确保它们在开始新游戏时被重置。

        #以什么样的速度加快游戏节奏
        self.speedup_scale = 1.1
        
        self.initialize_dynamic_settings()

　　添加了设置speedup_scale，用于控制游戏节奏的加快速度：2表示玩家每提高一个等级，游戏的节奏就翻倍；1表示游戏节奏始终不变。将其设置成1.1能够将游戏节奏提高到够快，让游戏既有难度，又并非不可完成。最后调用initialize_dynamic_settings(),以初始化随游戏进行而变化的属性：

   def initialize_dynamic_settings(self):
        """初始化随游戏进行而变化的设置"""
        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
    def increase_speed(self):
        """提高速度设置"""
        self.ship_speed_factor *= self.speedup_scale
        self.bullet_speed_factor *= self.speedup_scale
        self.alien_speed_factor *= self.alien_speed_factor

　　在check_bullet_alien_collisions()中，我们在整群外星人被消灭后调用increase_speed()来加快游戏的节奏，再创建一群新的外星人：

def check_bullet_alien_collisions(ai_settings, screen, ship, aliens, bullets):
    # 检查是否有子弹击中了外星人
    # 如果是这样，就删除相应的子弹和外星人
    collisions = pygame.sprite.groupcollide(bullets, aliens, True, True)
    if len(aliens) == 0:
        # 删除现有的子弹,加快游戏节奏并新建一群外星人
        bullets.empty()
        ai_settings.increase_speed()
        create_fleet(ai_settings, screen, ship, aliens)

14.2.2 重置速度

　　每当玩家开始新游戏时，我们都需要将发生了变化的设置重置为初始值，否则新游戏开始时，速度设置将是前一次游戏增加了的值：

 if button_clicked and not stats.game_active:
        # 重置游戏设置
        ai_settings.inititalize_dynamic_settings()

14.3 记分

　　为每次开始游戏时都重置得分，我们在reset_stats()而不是_init_()中初始化score.

  def reset_stats(self):
        """初始化在游戏运行期间可能变化的统计信息"""
        self.ships_left = self.ai_settings.ship_limit
        self.score = 0

14.3.1 显示得分

　　首先创建一个新类Scoreboard。

import pygame.font

class Scoreboard():
    """显示得分信息"""
    def __init__(self,ai_settings,screen,stats):
        """初始化显示得分涉及的属性"""
        self.screen = screen
        self.screen_rect = screen.get_rect()
        self.ai_settings = ai_settings
        self.stats = stats
        # 显示得分信息时使用的字体设置
        self.text_color = (28,28,28)
        self.font = pygame.font.SysFont(None,48)
        # 准备初始得分图像
        self.prep_score()
    def prep_score(self):
        """将得分转换为一幅渲染的图像"""
        score_str = str(self.stats.score)
        self.score_image = self.font.render(score_str,True,self.text_color,
                                            self.ai_settings.bg_color)
        # 将得分放在屏幕右上角
        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"""
        self.screen.blit(self.score_image,self.score_rect)

　　在prep_score():中，我们首先将数字值stats.score转换为字符串，再将字符串传递给创建图像的render。我们将的放在屏幕右上角，并在得分增大时导致这个数字更宽时，让它向左延伸。最后，我们创建方法show_score()，用于显示渲染好的得分图像。

14.3.2 创建记分牌

　　为显示记分牌，我们在alien_invasion.py中创建一个Scoreboard实例：

import pygame
from pygame.sprite import Group
from settings import Settings
from ship import Ship
from game_stats import GameStats
from button import Button
from scoreboard import Scoreboard
import game_functions as gf


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("Alien Invasion")
    # 创建Play按钮
    play_button = Button(ai_settings,screen,"Play")

    # 创建一个用于存储游戏统计信息的实例,并创建记分牌
    stats = GameStats(ai_settings)
    sb = Scoreboard(ai_settings,screen,stats)

    # 创建一艘飞船、一个子弹编组和一个外星人编组
    ship = Ship(ai_settings,screen)
    bullets = Group()
    aliens = Group()
    # 创建外星人群
    gf.create_fleet(ai_settings,screen,ship,aliens)
    # 开始游戏的主循环
    while True:
        gf.check_events(ai_settings,screen,stats,play_button,ship,aliens,bullets)
        gf.update_screen(ai_settings, screen, stats,sb,ship, aliens, bullets,
                         play_button)
        if stats.game_active:
            ship.update()
            gf.update_bullets(ai_settings,screen,ship,aliens,bullets)
            gf.update_aliens(ai_settings,stats,screen,ship,aliens,bullets)

run_game()

　　为了显示得分，将update_screen()修改成这样：

def update_screen(ai_settings,screen,stats,sb,ship,aliens,bullets,
                  play_button):
    """更新屏幕上的图像，并切换到新屏幕上"""
    # 每次循环时都会重绘屏幕
    screen.fill(ai_settings.bg_color)
    # 在飞船和外星人后面会重绘所有子弹
    for bullet in bullets.sprites():
        bullet.draw_bullet()
    ship.blitme()
    aliens.draw(screen)
    # 显示得分
    sb.show_score()
    if not stats.game_active:
        play_button.draw_button()
    # 让最近绘制的屏幕可见
    pygame.display.flip()

14.3.3 在外星人被消灭时更新得分

    def initialize_dynamic_settings(self):
        """初始化随游戏进行而变化的设置"""
        self.ship_speed_factor = 1.5
        self.bullet_speed_factor = 3
        self.alien_speed_factor = 1
        # 记分
        self.alien_points = 50

　　在check_bullet_alien_collisions()中，每当有外星人被击落时，都更新得分：

def check_bullet_alien_collisions(ai_settings, screen, stats,sb,ship, aliens, bullets):
    # 检查是否有子弹击中了外星人
    # 如果是这样，就删除相应的子弹和外星人
    collisions = pygame.sprite.groupcollide(bullets, aliens, True, True)
    if collisions:
        stats.score += ai_settings.alien_points
        sb.prep_score()

　　修改update_bullets()，确保在函数之间传递合适的实参。还需要修改主while循环中调用update_bullets()的代码。

14.3.4 将消灭的每个外星人的点数都计入得分

　　当前，我们的代码可能遗漏了一些被消灭的外星人。例如，在一次循环中有两颗子弹射中了外星人，或者因为子弹更宽而同时击中了多个外星人，玩家将只能得到一个被消灭的外星人的点数。为修复这种问题，我们来调整检测子弹和外星人碰撞的方式。

　　在check_bullet_alien_collisions()中，与外星人碰撞的子弹都是字典collisions的一个键；而与每颗子弹相关的值都是一个列表，其中包含该子弹撞到的外星人。我们遍历字典collisions，确保将消灭的每个外星人的点数都计入得分：

    if collisions:
        for aliens in collisions.values():
            stats.score += ai_settings.alien_points * len(aliens)
            sb.prep_score()

14.3.5 提高点数

　　添加代码，以在游戏节奏加快时提高点数：

        #以什么样的速度加快游戏节奏
        self.speedup_scale = 1.1
        # 外星人点数的提高速度
        self.score_scale = 1.5   

    def increase_speed(self):
        """提高速度设置和外星人点数"""
        self.ship_speed_factor *= self.speedup_scale
        self.bullet_speed_factor *= self.speedup_scale
        self.alien_speed_factor *= self.alien_speed_factor
        self.alien_points = int(self.alien_points * self.score_scale) 

14.3.6 将得分圆整

 def prep_score(self):
        """将得分转换为一幅渲染的图像"""
        round_score = round(self.stats.score,-1)
        score_str = "{:,}".format(round_score)
        self.score_image = self.font.render(score_str,True,self.text_color,
                                            self.ai_settings.bg_color)
        # 将得分放在屏幕右上角
        self.score_rect = self.score_image.get_rect()
        self.score_rect.right = self.screen_rect.right - 20
        self.score_rect.top = 20

14.3.7 最高得分

　　将最高得分存储在GameStats中：

    def __init__(self,ai_settings):
        """初始化统计信息"""
        self.ai_settings = ai_settings
        self.reset_stats()
        # 让游戏一开始处于非活跃状态
        self.game_active = False
        self.high_score = 0

　　下面来修改Scoreboard来显示最高分。

import pygame.font

class Scoreboard():
    """显示得分信息"""
    def __init__(self,ai_settings,screen,stats):
        """初始化显示得分涉及的属性"""
        self.screen = screen
        self.screen_rect = screen.get_rect()
        self.ai_settings = ai_settings
        self.stats = stats
        # 显示得分信息时使用的字体设置
        self.text_color = (30,30,30)
        self.font = pygame.font.SysFont(None,48)
        # 准备初始得分图像
        self.prep_score()
        self.prep_high_score()
    def prep_score(self):
        """将得分转换为一幅渲染的图像"""
        round_score = round(self.stats.score,-1)
        score_str = "{:,}".format(round_score)
        self.score_image = self.font.render(score_str,True,self.text_color,
                                            self.ai_settings.bg_color)
        # 将得分放在屏幕右上角
        self.score_rect = self.score_image.get_rect()
        self.score_rect.right = self.screen_rect.right - 20
        self.score_rect.top = 20

    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 = "{:,}".format(high_score)
        self.high_score_image = self.font.render(high_score_str, True,
                                                 self.text_color, self.ai_settings.bg_color)

        # 将最高分放在屏幕顶部中央
        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 show_score(self):
        """在屏幕上显示得分"""
        self.screen.blit(self.score_image,self.score_rect)
        self.screen_blit(self.high_score_image,self.high_score_rect)

　　为了检查是否诞生了新的最高分，我们在game_functions.py中添加一个新的函数check_high_score():

def check_high_score(stats,sb):
    """检查是否诞生了新的最高得分"""
    if stats.score > stats.high_score:
        stats.high_score = stats.score
        sb.prep_high_score()
        
def check_bullet_alien_collisions(ai_settings, screen, stats,sb,ship, aliens, bullets):
    # 检查是否有子弹击中了外星人
    # 如果是这样，就删除相应的子弹和外星人
    collisions = pygame.sprite.groupcollide(bullets, aliens, True, True)
    if collisions:
        for aliens in collisions.values():
            stats.score += ai_settings.alien_points * len(aliens)
            sb.prep_score()
        check_high_score(stats,sb)

14.3.8 显示等级

　　在reset_stats()中初始化它：self.level = 1

　　为了让Scorebord能够在当前得分下方显示当前等级，我们在_init_()中，调用了一个新的方法prep_level():

　　prep_level()的代码如下：

    def prep_level(self):
        """将登记转换为渲染的图像"""
        self.level_image = self.font.render(str(self.stats.level),True,
                self.text_color,self.ai_settings.bg_color)
        # 将登记放在得分下方
        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

　　更新show_sore():

    def show_score(self):
        """在屏幕上显示得分"""
        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)

　　在check_bullet_alien_collisions()中提高等级，并更新图像：

    if len(aliens) == 0:
        bullets.empty()
        ai_settings.increase_speed()
        # 提高等级
        stats.level += 1
        sb.prep_level()
        create_fleet(ai_settings, screen, ship, aliens)

　　为确保新游戏时更新记分和等级图像，在按钮play被单击时触发重置：

    # 重置记分牌图像
    sb.prep_score()
    sb.prep_high_score()
    sb.prep_level()

　　在check_events()中，现在需要向check_play_button()传递sb，让它能够访问记分牌对象。

　　最后更新alien_invasion.py中调用check_events()代码，也向它传递sb。

14.3.9 显示余下的飞船数

　　首先，需要让Ship继承Sprite，以便能够创建飞船编组。

　　接下来需要修改Scoreboard，在其中创建一个可供显示的飞船编组。

from pygame.sprite import Group
from ship import Ship

class Scoreboard():
    """显示得分信息"""
    def __init__(self,ai_settings,screen,stats):
      --ship--
        self.prep_ship()
    def prep_ship(self):
        """显示还余下多少飞船"""
        self.ships = Group()
        for ship_number in range(self.stats.ships_left):
            ship = Ship(self.ai_settings,self.screen)
            ship.rect.x = 10 + ship_number * ship.rect.width
            ship.rect.y = 10
            self.ships.add(ship)

    def show_score(self):
        """在屏幕上显示得分"""
        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)

　　为在游戏开始时让玩家知道他有多少艘飞船，我们在开始新游戏时调用prep_ships()。

    # 重置记分牌图像
    sb.prep_score()
    sb.prep_high_score()
    sb.prep_level()
    sb.prep_ships()

def update_aliens(ai_settings,stats,screen,sb,ship,aliens,bullets):
    """
    检查是否有外星人位于屏幕边缘，并更新整群外星人的位置
    """
    check_fleet_edges(ai_settings,aliens)
    aliens.update()

    #检测外星人和飞船之间的碰撞
    if pygame.sprite.spritecollideany(ship,aliens):
        ship_hit(ai_settings,stats,screen,ship,aliens,bullets)
    # 检查是否有外星人到达屏幕底端
    check_aliens_bottom(ai_settings,stats,screen,sb,ship,aliens,bullets)

def ship_hit(ai_settings,stats,screen,sb,ship,aliens,bullets):
    """响应被外星人撞到的飞船"""
    if stats.ships_left > 1:
        # 将ship_left减1
        stats.ships_left -= 1
        #更新记分牌
        sb.prep_ships()
        #清空外星人列表和子弹列表
        aliens.empty()
        bullets.empty()
        # 创建一群新的外星人，并将飞船放到屏幕底端中央
        create_fleet(ai_settings,screen,ship,aliens)
        ship.center_ship()
        # 暂停
        sleep(0.5)
    else:
        stats.game_active = False
        pygame.mouse.set_visible(True)

def check_aliens_bottom(ai_settings,stats,screen,sb,ship,aliens,bullets):
    """检查是否有外星人到达了屏幕底端"""
    screen_rect = screen.get_rect()
    for alien in aliens.sprites():
        if alien.rect.bottom >= screen_rect.bottom:
            # 像飞船被撞到一样处理
            ship_hit(ai_settings,stats,screen,sb,ship,aliens,bullets)
            break

    while True:
        gf.check_events(ai_settings,screen,stats,sb,play_button,ship,aliens,bullets)
        gf.update_screen(ai_settings, screen, stats,sb,ship,aliens, bullets,
                         play_button)
        if stats.game_active:
            ship.update()
            gf.update_bullets(ai_settings,screen,stats,sb,ship,aliens,bullets)
            gf.update_aliens(ai_settings,stats,screen,sb,ship,aliens,bullets)

　　项目完成了，包括一些完善，我将在下一篇展现所有的源代码。