外星人入侵完整版

经过一周的奋斗，我现在终于将完整版的代码编辑出来了，有点可惜没有声音（我有查资源但是没有成功，希望能有大神分享经验，指出不足）

一、代码分类

       不要再一个代码框里面编辑所有的代码，不然后续想要增加功能的时候会非常麻烦。

二、安装Pygame模块

      请到https://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/#pyame中查询你所需要的版本。下载合适的文件后，将它复制到你的项目文件夹中。再打开命令窗口，切换到该文件所在文件夹，并使用pip来运行它

 三、模块解释

pygame是一个跨平台的python模块，有很好的交互性。专为电子游戏设计，包含图像、声音。建立在SDL基础上，允许实时电子游戏研发，无需被低级语言束缚。

另完整版代码项目请见https://github.com/fromzore/alien_invasion

四、创建设置类settings.py

class Settings(object):
    '''存储这个游戏的所有设置类'''

    def __init__(self):
        '''初始化游戏的静态设置'''
        #屏幕设置
        self.screen_width=512
        self.screen_height=640
        # self.bg_color=(230,250,250)
        #子弹设置
        self.bullets_allowed=3
        #外星人设置
        self.fleet_drop_speed=10
        self.ship_limit=3
        #以什么样的速度加快游戏节奏
        self.speedup_scale=1.1
        self.initialize_dynamic_settings()

    def initialize_dynamic_settings(self):
        '''初始化随游戏进行而变化的设置'''
        self.bullet_speed_factor = 0.5
        self.alien_speed_factor=0.4
        self.fleet_direction = 1  # 1表示右移，-1表示左移
        #记分
        self.alien_points=1

    def increase_speed(self):
        '''提高速度设置'''
        self.bullet_speed_factor*=self.speedup_scale
        self.alien_speed_factor*=self.speedup_scale

五、创建飞船类ship.py

import pygame

class Ship(object):
    def __init__(self,screen):
        '''初始化飞船，并设定其初始位置'''
        self.screen=screen



        #加载飞船图像，并获取其外接矩形
        self.image=pygame.image.load('images/img/plane_2.png')
        self.screen_image=pygame.image.load('images/bg_2.jpg')
        self.rect=self.image.get_rect()#获取飞船外接矩形
        self.screen_rect=screen.get_rect()#获取表示屏幕的矩形
        self.screen_image_rect=self.screen_image.get_rect()


        #将每艘新飞船放在屏幕底部中央
        self.screen_image_rect.centerx=self.screen_rect.centerx
        self.screen_image_rect.bottom = self.screen_rect.bottom
        self.rect.centerx=self.screen_rect.centerx
        self.rect.bottom=self.screen_rect.bottom


        #移动标示
        self.moving_right=False
        self.moving_left=False

        self.moving_up = False
        self.moving_down = False



    def update(self):
        ''' 根据移动标示移动飞船'''
        if self.moving_right and self.rect.right<self.screen_rect.right:
            self.rect.centerx+=1
        if self.moving_left and self.rect.left>0:
            self.rect.centerx-=1
        if self.moving_up and self.rect.top>0:
            self.rect.centery-=1
        if self.moving_down and self.rect.bottom<640:
            self.rect.centery+=1

    def center_ship(self):
        '''让飞船在屏幕上居中'''
        self.centerx=self.screen_rect.centerx
        self.rect.bottom = self.screen_rect.bottom


    def blitme(self):
       '''在指定位置绘制飞船'''
       self.screen.blit(self.screen_image, self.screen_image_rect)
       self.screen.blit(self.image, self.rect)  # blitme（），根据self.rect将图片绘制到屏幕上。

六、重构模块game_functions.py

import sys
import pygame
from bullet import Bullet
from Alien import Alien
from time import sleep

def get_number_rows(ai_settings,ship_height,alien_height):
    available_space_y=ai_settings.screen_height-alien_height-alien_height/2-ship_height
    number_row=int(available_space_y/(alien_height))-1
    return number_row

def creat_fleet(ai_settings,screen,ship,aliens):#fleet舰队
    '''创建外星人群'''
    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):
            creat_alien(ai_settings,screen,aliens,alien_number,row_number)


def get_number_aliens_x(ai_settings,alien_width):
    available_space_x=ai_settings.screen_width-alien_width/2
    number_alien_x=int(available_space_x/(alien_width))-1
    return number_alien_x

    #创建第一行外星人
def creat_alien(ai_settings,screen,aliens,alien_number,row_number):
        #创建第一个外星人并将其加入当前行
        alien=Alien(ai_settings,screen)
        alien_width = alien.rect.width
        alien.x=alien_width/4+alien_width*alien_number*6/4
        alien.rect.y=alien.rect.height/4+alien.rect.height*row_number*5/4
        alien.rect.x=alien.x
        aliens.add(alien)
# def g_music():
#     pygame.mixer.init()
#     # 加载音乐
#     pygame.mixer.music.load("images/music.mp3")
#     while True:
#         # 检查音乐流播放，有返回True，没有返回False
#         # 如果没有音乐流则选择播放
#         if pygame.mixer.music.get_busy() == False:
#             pygame.mixer.music.play()

def check_keydown_events(event,ship,ai_settings,screen,bullets):
    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:
       fire_bullet(ai_settings,screen,ship,bullets)
    elif event.key == pygame.K_q:  # 如果用户点叉号，则退出
        sys.exit()


def check_keyup_events(event,ship):
    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(ship,ai_settings,screen,stats,sb,play_button,bullets,aliens):
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT :
                sys.exit()
            elif event.type==pygame.KEYDOWN:
                check_keydown_events(event,ship,ai_settings,screen,bullets)
            elif event.type==pygame.KEYUP:
                check_keyup_events(event,ship)
            elif event.type==pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
                mouse_x,mouse_y=pygame.mouse.get_pos()#返回一个元祖，其中包含玩家单击鼠标时的x和y坐标
                check_play_button(ai_settings,screen,stats,sb,play_button,ship,aliens,bullets,mouse_x,mouse_y)

def check_play_button(ai_settings,screen,stats,sb,play_button,ship,aliens,bullets,mouse_x,mouse_y):
    '''在玩家点击play按钮时开始游戏'''
    button_clicked=play_button.rect.collidepoint(mouse_x,mouse_y)#检查鼠标单击位置是否在play按钮的rect内

    if button_clicked and not stats.game_active:
        #重置游戏设置
        ai_settings.initialize_dynamic_settings()
        #隐藏鼠标
        pygame.mouse.set_visible(False)
        #重置游戏统计信息
        stats.reset_stats()
        stats.game_active = True

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


        #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
        creat_fleet(ai_settings,screen,ship,aliens)
        ship.center_ship()


def fire_bullet(ai_settings,screen,ship,bullets):
    '''如果还没有达到限制，就发射一颗子弹'''
    #创建新子弹，并将其加入到班组bullets中
    if len(bullets)<ai_settings.bullets_allowed:
        new_bullet = Bullet(ai_settings, screen, ship)
        bullets.add(new_bullet)

def update_screen(ai_settings,screen,stats,sb,ship,aliens,bullets,play_button):
    # screen.fill(ai_settings.bg_color)
    ship.blitme()
    for bullet in bullets.sprites():#这里因为之前的是绘制飞船时绘制的屏幕，所以for循环只能在ship绘制之后
        bullet.draw_bullet()
    aliens.draw(screen)
    #显示得分
    sb.show_score()
    #如果游戏处于非活动状态，就绘制play按钮
    if not stats.game_active:
        play_button.draw_button()

    # 让最近绘制的屏幕可见
    pygame.display.flip()

def update_bullets(ai_settings,screen,stats,sb,ship,aliens,bullets):
    bullets.update()
   # 删除消失的子弹
    for bullet in bullets.copy():
            if bullet.rect.top<=0:
                bullets.remove(bullet)
    check_bullet_alien_collisions(ai_settings,screen,stats,sb,ship,aliens,bullets)

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)
    if len(aliens)==0:
        #如果整群外星人都被消灭，就提高一个等级
        #删除现有子弹并新建一群外星人,加快游戏节奏
        bullets.empty()
        ai_settings.increase_speed()
        #提高等级
        stats.level+=1
        sb.prep_level()
        creat_fleet(ai_settings,screen,ship,aliens)

def ship_hit(ai_settings,stats,screen,sb,ship,aliens,bullets):
    '''响应外星人撞到的飞船'''
    if stats.ship_left>0:
        #将ship_left减一
        stats.ship_left-=1
        sb.prep_ship_number()

        #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，并将飞船放到屏幕地段中央
        creat_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 update_aliens(ai_settings,stats,screen,sb,ship,aliens,bullets):
    '''更新外星人群中所有外星人的位置'''
    check_fleet_edges(ai_settings,aliens)
    aliens.update()
    if pygame.sprite.spritecollideany(ship, aliens):
        ship_hit(ai_settings,stats,screen,sb,ship,aliens,bullets)
    #检查是否有外星人到达屏幕底端
    check_aliens_bottom(ai_settings,stats,screen,ship,aliens,bullets)


def check_fleet_edges(ai_settings,aliens):
    '''有外星人到达边缘时采取相应的措施'''
    for alien in aliens.sprites():
        if alien.check_edges():
            change_fleet_direction(ai_settings,aliens)
            break

def change_fleet_direction(ai_settings,aliens):
    '''将整群外星人下移，并改变他们的方向'''
    for alien in aliens.sprites():
        alien.rect.y+=ai_settings.fleet_drop_speed
    ai_settings.fleet_direction*=-1

def check_aliens_bottom(ai_settings,stats,screen,ship,aliens,bullets):
    '''检查是否有外星人端'''
    screen_rect=screen.get_rect()
    for alien in aliens.sprites():
        if alien.rect.bottom>=screen_rect.bottom:
            #像飞船被撞一样处理
            ship_hit(ai_settings,stats,screen,ship,aliens,bullets)
            break

def check_high_score(stats,sb):
    '''检查是否产生了新的最高分'''
    if stats.score>stats.high_score:
        stats.high_score=stats.score
        sb.prep_high_score()

七、创建Bllet类bullet.py

import pygame
from pygame.sprite import Sprite

class Bullet(Sprite):
    '''一个对飞船发射子弹进行管理的类'''

    def __init__(self,ai_settings,screen,ship):
        super(Bullet, self).__init__()
        self.screen=screen
        self.bullet_image = pygame.image.load('images/bullet.png')
        self.rect = self.bullet_image.get_rect()
        self.rect.centerx=ship.rect.centerx
        self.rect.top=ship.rect.top
        self.y=float( self.rect.y)
        self.speed_factor=ai_settings.bullet_speed_factor


    def update(self):
        '''向上移动子弹'''
        #更新表示子弹位置的小数值
        self.rect.centery-=self.speed_factor

    def draw_bullet(self):
        self.screen.blit(self.bullet_image, self.rect)

八、创建Alien类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_settings,screen):
        super(Alien,self).__init__()
        self.screen=screen
        self.ai_settings=ai_settings

        #加载外星人图像，并设置其rect属性
        self.image=pygame.image.load('images/img/enemy_small.png')
        self.rect=self.image.get_rect()

        #每个外星人最初都在荧幕左上角附近
        self.rect.x=self.rect.width/4
        self.rect.y=self.rect.height/4

        #存储外星人的准确位置
        self.x=float(self.rect.x)

    def check_edges(self):
        '''如果外星人位于屏幕边缘，返回True'''
        screen_rect=self.screen.get_rect()
        if self.rect.right>=screen_rect.right:
            return True
        elif self.rect.left<=0:
            return  True

    def update(self):
        '''向右移动外星人'''
        self.x+=self.ai_settings.alien_speed_factor*self.ai_settings.fleet_direction
        self.rect.x=self.x

    def blitme(self):
        '''在指定位置绘制外星人'''
        self.screen.blit(self.image,self.rect)

九、game_stats.py

class GameStats(object):
    """跟踪游戏的统计信息"""
    def __init__(self,ai_settings):
        '''初始化统计信息'''
        self.ai_settings=ai_settings
        self.reset_stats()
        #游戏刚启动时处于活动状态
        self.game_active=False
        #在任何情况下都不应重置最高分
        self.high_score=0

    def reset_stats(self):
        '''初始化在游戏运行期间可能变化的统计信息'''
        self.ship_left=self.ai_settings.ship_limit
        self.score=0
        self.level=1

十、创建Button类button.py

import pygame.font

class Button(object):
    def __init__(self,ai_settiins,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=90,50
        self.button_color=(0,150,150)
        self.text_color=(255,255,255)
        self.font=pygame.font.SysFont(None,28)#指定字体来渲染文本，None指用默认字体，38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

        #按钮标签只需创建一次
        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'''
        self.msg_image=self.font.render(msg,True,self.text_color,self.button_color)#将储存在msg中的文本转换为图像，布尔实参指定是开启还是关闭反锯齿功能
        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，在绘制文本
        self.screen.fill(self.button_color,self.rect)
        self.screen.blit(self.msg_image,self.msg_image_rect)

十一、scoreboard.py

import pygame.font

class Scoreboard(object):
    '''显示得分信息的类'''

    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,18)
        self.bg_color=(0,130,150)

        #准备初始得分图像和最高分图像
        self.prep_score()
        self.prep_high_score()
        self.prep_level()
        self.prep_ship_number()

    def prep_score(self):
        '''将得分转换为一副渲染的图像'''
        score_str="Score:"+"{:,}".format(self.stats.score)
        self.score_image=self.font.render(score_str,True,self.text_color,self.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-10
        self.score_rect.top=10

    def prep_high_score(self):
        '''将最高分转换为渲染图像'''
        high_score_str="HighScore:"+"{:,}".format(self.stats.high_score)
        self.high_score_image=self.font.render(high_score_str,True,self.text_color,self.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.top=self.score_rect.top
        self.high_score_rect.centerx=self.screen_rect.centerx

    def prep_level(self):
        '''将等级转换为一副渲染的图像'''
        self.level_image=self.font.render(("Level:"+str(self.stats.level)),True,self.text_color,self.bg_color)

        #将得分放在屏幕右上角
        self.level_rect=self.level_image.get_rect()
        self.level_rect.right=self.score_rect.right
        self.level_rect.top=self.score_rect.bottom+5

    def prep_ship_number(self):
        '''将飞船数量转换为一副渲染的图像'''
        self.shipnumber_image = self.font.render(("ShipNumber:" + str(self.stats.ship_left)), True, self.text_color, self.bg_color)

        # 将得分放在屏幕左上角
        self.shipnumber_rect = self.shipnumber_image.get_rect()
        self.shipnumber_rect.left = self.screen_rect.left+5
        self.shipnumber_rect.top = self.score_rect.top



    def show_score(self):
        '''在屏幕上显示当前得分和最高分'''
        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.screen.blit(self.shipnumber_image,self.shipnumber_rect)