实现功能

• 这是一款射击游戏，可通过键盘按键操控飞机，发射子弹以及射杀外星飞船；
• 功能：可根据用户的射击通关，增加用户等级，提高用户射击速度，但是游戏难度会增加；
• 游戏界面显示：会显示用户拥有的飞机数、用户的最高射击成绩、用户当前的设计成绩、用户等级；
• 按键：空格键射击、四个方向键移动飞机、q键退处游戏
• 增加游戏开始按钮，隐藏游戏中鼠标显示，可给用户带来更好的游戏体验

实现界面

完整源码

• 这个项目中有以下8个.py文件代码(可供参考和学习）
• 主文件：alien_invasion.py

import pygame#导入pygame模块
from settings import Settings#从另一个文件中导入Settings类
from ship import Ship#导入Ship类
import game_functions as gf#导入模块作为gf，gf就是一个简化名
from pygame.sprite import Group#导入编组类
from game_stats import GameStats#导入统计信息类
from button import Button#导入Button类
from scoreboard import Scoreboard#导入计分类#创建游戏窗口
def run_game():   #初始化游戏，并创建一个屏幕对象#def定义函数pygame.init()#这个函数时pygame初始化，检查这个pygame包是否完整ai_settings=Settings()#创建一个Settings实例，存储到变量中screen=pygame.display.set_mode((ai_settings.screen_width,ai_settings.screen_height))#使用实例属性#创建一个窗口#实参(1200, 800)是一个元组，指定了游戏窗口的尺寸#bg_color=(200,250,210)#屏幕颜色pygame.display.set_caption("Alien Invasion")#定义窗口标题#创建开始按钮play_button=Button(ai_settings,screen,"PLAY")#创建一个用于存储游戏统计信息的实例stats=GameStats(ai_settings)sb=Scoreboard(ai_settings,screen,stats)#创建记分牌#创建一艘飞船ship=Ship(ai_settings,screen)#导入类，创建实例#创建一个用于存储子弹的编组bullets=Group()#创建了一个子弹编组实例aliens=Group()#创建一个外星人编组#创建外星人群gf.create_fleet(ai_settings,screen,ship,aliens)# 开始游戏的循环while True:gf.check_events(ai_settings,screen,stats,sb,play_button,ship,aliens,bullets)#管理事件循环的函数if stats.game_active:ship.update()  # 调整飞船位置的函数gf.update_bullets(ai_settings, screen,stats,sb, ship,aliens, bullets)  # 子弹移动、更新、删除函数gf.update_aliens(ai_settings, stats, screen,sb, ship, aliens, bullets)  # 更新外星人函数gf.update_screen(ai_settings,screen,stats,sb,ship,aliens,bullets,play_button)#更新屏幕的函数run_game()

• settings.py文件

#创建Settings实例并使用它来访问设置
class Settings():"""存储《狂暴外星人》的所有的类"""def __init__(self):"""初始化静态设置"""#init方法里只有一个self，指实例本身；方法的内部包含有三个属性"""初始化游戏的设置"""#屏幕设置self.screen_width=1200self.screen_height=800self.bg_color=(230,230,230)#飞船的速度self.ship_limit=3#飞船数#子弹设置self.bullet_width=5self.bullet_height=10self.bullet_color=(0,225,0)self.bullets_allowed=5#这里限制未消失的子弹数#外星人设置self.fleet_drop_speed=10#指定外星人撞到屏幕边缘，向下移动的速度#以什么样的速度加快游戏节奏self.speed_scale=1.2self.initialize_dynamic_settings()self.score_scale=1.5#外星人点数提高速度def initialize_dynamic_settings(self):"""初始化随游戏进行而变化的设置"""self.ship_speed_factor=1.5self.bullet_speed_factor=3self.alien_speed_factor=1self.fleet_direction = 1  # 1表示向右移，-1表示向左移self.alien_points=50def increase_speed(self):"""提高速度设置"""self.ship_speed_factor*=self.speed_scaleself.bullet_speed_factor*=self.speed_scaleself.alien_speed_factor*=self.speed_scale"""提高外星人点数"""self.alien_points=int(self.alien_points*self.score_scale)

• ship.py文件

import pygame
from pygame.sprite import Sprite#创建飞船类
class Ship(Sprite):def __init__(self,ai_settings,screen):"""初始化飞船并设置其初始位置"""super(Ship,self).__init__()self.screen=screenself.ai_settings= ai_settings#加载飞船图像并获取其外接矩形,这里注意rect属性self.image=pygame.image.load('images/ship.bmp')#加载飞船图片,方法load()self.rect=self.image.get_rect()#这个方法返回矩形图形属性,方法get_rect()self.screen_rect=screen.get_rect()#将每艘新飞船放在屏幕底部中央self.rect.centerx=self.screen_rect.centerx#center x#飞船x方向中心与屏幕x方向中心重合，就是x方向居中对齐属性self.rect.bottom=self.screen_rect.bottom#飞船底部与屏幕底部对齐，也就是飞船放置在屏幕底部中央#在飞船的属性center中存储小数值self.center1=float(self.rect.centery)self.center=float(self.rect.centerx)self.moving_right=False#创建一个飞船移动标志（属性）self.moving_left=Falseself.moving_up=Falseself.moving_down=Falsedef update(self):"""根据移动标志调整飞船的位置"""#更新飞船的center值if self.moving_right and self.rect.right<self.screen_rect.right:self.center+=self.ai_settings.ship_speed_factorif self.moving_left and self.rect.left>0:self.center-=self.ai_settings.ship_speed_factorif self.moving_up and self.rect.top>self.screen_rect.top :self.center1-=self.ai_settings.ship_speed_factorif self.moving_down and self.rect.bottom<self.screen_rect.bottom:self.center1+=self.ai_settings.ship_speed_factor#根据self.center更新rect对象self.rect.centerx=self.centerself.rect.centery=self.center1def blitem(self):"""在指定位置绘制飞船"""self.screen.blit(self.image,self.rect)#方法blitdef center_ship(self):"""让飞船在屏幕上居中"""self.center=self.screen_rect.centerx

• game_functions.py

import sys
import pygame
from bullet import Bullet
from alien import Alien
from time import sleepdef check_keydown_events(event,ai_settings,screen,ship,bullets):"""响应按键函数"""if event.key == pygame.K_RIGHT:  # 按下的键是左键，向左移动ship.moving_right = Trueelif event.key == pygame.K_LEFT:ship.moving_left = Trueelif event.key==pygame.K_UP:ship.moving_up=Trueelif event.key==pygame.K_DOWN:ship.moving_down=Trueelif event.key==pygame.K_SPACE:fire_bullet(ai_settings,screen,ship,bullets)elif event.key==pygame.K_q:#结束程序按键qsys.exit()def check_keyup_events(event,ship):"""响应松开函数"""if event.key == pygame.K_LEFT:ship.moving_left = Falseelif event.key == pygame.K_RIGHT:  # 这里判断松开的键是否是right键ship.moving_right = Falseelif event.key==pygame.K_UP:ship.moving_up=Falseelif event.key==pygame.K_DOWN:ship.moving_down=False#这个函数放置管理事件的代码，隔离事件管理循环
def check_events(ai_settings,screen,stats,sb,play_button,ship,aliens,bullets):"""响应按键和鼠标事件"""#监视键盘和鼠标事件#监听用户事件：事件循环for event in pygame.event.get():#它可以获取用户当前所作动作的事件列表if event.type==pygame.QUIT:#判断用户是否点击了关闭按钮sys.exit()#可使程序中途退出elif event.type==pygame.KEYDOWN:#每次用户按键都会注册为一个KEYDOWN事件check_keydown_events(event,ai_settings,screen,ship,bullets)elif event.type==pygame.KEYUP:#每次用户松开键都会主次一个KEYUP事件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,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):"""在玩家单击play按钮时开始游戏"""button_chicked=play_button.rect.collidepoint(mouse_x,mouse_y)if button_chicked and not stats.game_active:#重置游戏设置ai_settings.initialize_dynamic_settings()#隐藏光标pygame.mouse.set_visible(False)#重置游戏统计数据stats.reset_stats()stats.game_active=True#重置记分牌：sb.prep_score()sb.prep_high_score()sb.prep_level()sb.prep_ships()#清空外星人列表和子弹列表aliens.empty()bullets.empty()#创建一群新的机器人，并让飞船居中create_fleet(ai_settings,screen,ship,aliens)ship.center_ship()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"""#每次循环时都重绘屏幕screen.fill(ai_settings.bg_color)  # 这个方法是用背景色填充屏幕，使用实例属性#显示得分sb.show_score()#在飞船和外星人后面重绘所有子弹for bullet in bullets.sprites():#方法bullets.sprites（）返回一个列表，其中包含编组bullets中所有的精灵bullet.draw_bullet()ship.blitem()  # 调用定义的方法，将飞机绘制在屏幕上aliens.draw(screen)#对编组调用draw()时，pygame会自动绘制编组中的每个元素，绘制位置由元素属性rect决定#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()  # 更新整个待显示的 Surface 对象到屏幕上# 激活游戏的动画循环后，每经过一次循环都将自动重绘这个surfacedef update_bullets(ai_settings,screen,stats,sb,ship,aliens,bullets):bullets.update()  # 所有子弹移动函数：对编组调用update()时，编组将自动对其中的每个精灵调用update()check_bullet_alien_collisions(ai_settings,screen,stats,sb,ship,aliens,bullets)# 删除已消失的子弹for bullet in bullets.copy():if bullet.rect.bottom <= 0:bullets.remove(bullet)  # 将这些子弹从编组中移出def check_bullet_alien_collisions(ai_settings,screen,stats,sb,ship,aliens,bullets):#检测飞船和外星人之间的碰撞"""检查是否有子弹击中外星人，如果是，就删除相应的子弹和外星人"""collisions = pygame.sprite.groupcollide(bullets, aliens, True, True)"""这行代码遍历编组bullets中的每颗子弹，再遍历编组aliens中的每个外星人。每当 有子弹和外星人的rect重叠时，groupcollide()就在它返回的字典中添加一个键值对。两个实参True告诉Pygame删除发生碰撞的子弹和外星人."""if collisions:for aliens in collisions.values():stats.score += ai_settings.alien_pointssb.prep_score()check_high_score(stats,sb)if len(aliens) == 0:  # 若外星人编组为空"""删除现有的子弹并新建一群外星人"""bullets.empty()  # 删除子弹ai_settings.increase_speed()#加快游戏节奏stats.level+=1sb.prep_level()#提高等级create_fleet(ai_settings, screen, ship, aliens)  # 新建外星人def fire_bullet(ai_settings,screen,ship,bullets):if len(bullets) < ai_settings.bullets_allowed:  # 限制发射new_bullet = Bullet(ai_settings, screen, ship)  # 增加（发射）一颗子弹bullets.add(new_bullet)  # 使用方法add（）将新子弹加入到编组bullets中def get_number_aliens_x(ai_settings,alien_width):#外星人一行容纳空间函数available_space_x = ai_settings.screen_width - 2 * alien_width  # 一行容纳外星人空间number_aliens_x = int(available_space_x / (2 * alien_width))  # 一行外星人数return number_aliens_xdef get_number_rows(ai_settings,ship_height,alien_height):"""计算屏幕可容纳多少行外星人"""available_space_y=(ai_settings.screen_height-(3*alien_height)-ship_height)number_rows=int(available_space_y/(2*alien_height))return number_rowsdef create_alien(ai_settings,screen,aliens,alien_number,row_number):"""创建一个外星人并加入当前行"""alien = Alien(ai_settings, screen)alien_width=alien.rect.widthalien.x = alien_width + 2 * alien_width * alien_numberalien.rect.x = alien.xalien.rect.y=alien.rect.height+2*alien.rect.height*row_numberaliens.add(alien)def create_fleet(ai_settings,screen,ship,aliens):"""创建外星人群"""#创建一个外星人，并计算一行可容纳多少个外星人#他们之间有间距：间距设为外星人宽度alien=Alien(ai_settings,screen)number_aliens_x=get_number_aliens_x(ai_settings,alien.rect.width)#计算一行容量number_rows=get_number_rows(ai_settings,ship.rect.height,alien.rect.height)#创建第一行外星人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)  # 调用创建外星人的函数def check_fleet_edges(ai_settings,aliens):"""有外星人到达边缘时应该采取相应的措施"""for alien in aliens.sprites():if alien.check_edges():change_fleet_direction(ai_settings,aliens)breakdef 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_speedai_settings.fleet_direction*=-1def 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>0:# 将ships_left减1stats.ships_left -= 1#更新积分牌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的中央create_fleet(ai_settings, screen, ship, aliens)ship.center_ship()# 这里暂停一会，让用户看到效果sleep(0.5)else:stats.game_active=Falsepygame.mouse.set_visible(True)#显示光标def check_aliens_bottom(ai_settings,stats,screen,sb,ship,aliens,bullets):"""检查是否有外星人到达屏幕底端"""screen_rect=screen.get_rect()for alien in aliens.sprites():if alien.rect.bottom>=screen_rect.bottom:#像飞船被撞一样进行处理ship_hit(ai_settings,stats,screen,sb,ship,aliens,bullets)breakdef update_aliens(ai_settings,stats,screen,sb,ship,aliens,bullets):"""检查是否有外星人位于屏幕边缘"""check_fleet_edges(ai_settings,aliens)"""更新外星人群中所有外星人的位置"""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,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,sb, ship, aliens, bullets)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.scoresb.prep_high_score()

• game_stats.py文件

class GameStats():"""跟踪统计信息"""def __init__(self,ai_settings):"""初始化统计信息"""self.ai_settings=ai_settingsself.reset_stats()self.game_active=False#在任何情况下，都不应重置最高得分self.high_score=0def 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_limitself.score=0self.level=1

• alien.py文件

import pygame
from pygame.sprite import Spriteclass Alien(Sprite):#表示单个外星人的类def __init__(self,ai_settings,screen):"""初始化外星人并设置其起始位置"""super(Alien,self).__init__()self.screen=screenself.ai_settings=ai_settings#加载外星人图像，并设置其rect属性self.image=pygame.image.load('images/alien.bmp')self.rect=self.image.get_rect()#每个外星人最初都在屏幕左上角附近self.rect.x=self.rect.widthself.rect.y=self.rect.height#存储外星人的准确位置self.x=float(self.rect.x)self.alien_speed_factor=1def check_edges(self):"""如果外星人位于屏幕边缘，就返回True"""screen_rect=self.screen.get_rect()if self.rect.right>=screen_rect.right:return Trueelif self.rect.left<=0:return Truedef update(self):"""向右/向左移动外星人"""self.x+=(self.ai_settings.alien_speed_factor*self.ai_settings.fleet_direction)self.rect.x=self.xdef blitme(self):"""在指定位置绘制外星人"""self.screen.blit(self.image,self.rect)

• button.py文件

import pygame.font
class Button():def __init__(self,ai_settings,screen,msg):"""初始化按钮属性"""self.screen=screenself.screen_rect=screen.get_rect()#设置按钮尺寸和其他属性self.width,self.height=200,50self.button_color=(0,134,127)self.text_color=(255,255,255)self.font=pygame.font.SysFont(None,48)#指定使用什么字体来渲染文本。实参None让Pygame使用默认字体，而48 指定了文本的字号#创建按钮的rect对象，并使其具中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)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)#将文本转换为图像#里面的True: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平滑）。self.msg_image_rect=self.msg_image.get_rect()self.msg_image_rect.center=self.rect.centerdef 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)

• scoreboard.py

import pygame.font
from pygame.sprite import Group
from ship import Shipclass Scoreboard():"""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 = screenself.screen_rect=screen.get_rect()self.ai_settings=ai_settingsself.stats=stats#显示得分信息时使用的字体设置self.text_color=(21,30,30)self.font=pygame.font.SysFont(None,48)#准备初始得分图像和最高得分self.prep_score()self.prep_high_score()self.prep_level()self.prep_ships()def prep_score(self):"""将得分转换为一幅渲染的图像"""rounded_score=round(self.stats.score,-1)#函数round()通常让小数精确到小数点后多少位，其中小数位数是由第二个实参指定的。# 然而，如果将第二个实参指定为负数，round()将圆整到最近的10、100、1000等整数倍score_str="{:,}".format(rounded_score)#使用了一个字符串格式设置指令，它让Python将数值转换为字符串时在其中插入逗号self.score_image=self.font.render(score_str,True,self.text_color,self.ai_settings.bg_color)#将得分放在屏幕的右上角self.score_rect=self.score_image.get_rect()self.score_rect.right=self.screen_rect.right-20self.score_rect.top=20def show_score(self):"""在屏幕上显示得分"""self.screen.blit(self.score_image,self.score_rect)#当前得分self.screen.blit(self.high_score_image,self.high_score_rect)#最高得分self.screen.blit(self.level_image,self.level_rect)#等级self.ships.draw(self.screen)def prep_high_score(self):"""将最高得分转换为渲染的图像"""high_score=int(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)#将最高得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.centerxself.high_score_rect.top=self.score_rect.topdef prep_level(self):"""将等级转换为渲染的图像"""self.level_image=self.font.render(str(self.stats.level),True,self.text_color,self.ai_settings.bg_color)#将等级放在得分下发self.level_rect=self.level_image.get_rect()self.level_rect.right=self.score_rect.rightself.level_rect.top=self.score_rect.bottom+10def prep_ships(self):"""显示还剩下多少艘飞机"""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.widthship.rect.y=10self.ships.add(ship)

• 参考书籍
  《Python编程：从入门到实践 》作者：【美】Eric Matthes