【python】-----------------《外星人入侵》实现

基本功能是有一架飞机，可以通过键盘控制使其左右移动，并且喷射子弹。在飞机上方有一群外星人，也在左右移动着，被子弹击中的外星人消失。效果图如下：

设计思路：
1）Ship类,Bullet类,Alien类分别表示飞船，子弹，外星人的基本信息，例如飞机和外星人图像存储位置，生成子弹的位置。
ship.py

            
              import pygame
class Ship():
	"""docstring for ship"""
	def __init__(self, ai_settings,screen):
		""" 初始化飞船，设置初始位置 """
		self.screen = screen
		self.ai_settings = ai_settings

		#加载飞船图像并获取其外接矩形
		self.image = pygame.image.load('images/ship.bmp')
		self.rect = self.image.get_rect()
		self.screen_rect = screen.get_rect()

		#将每艘飞船放到屏幕底部中央
		self.rect.centerx = self.screen_rect.centerx
		self.rect.bottom = self.screen_rect.bottom


		#在飞船的属性center中存储小数值
		self.center = float(self.rect.centerx)

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

	def update(self):
		""" 根据移动位置调整飞船位置"""	
		#更新center值
		if self.moving_right and self.rect.right < self.screen_rect.right:
			#self.rect.centerx += 1
			self.center += self.ai_settings.ship_speed_factor
		if self.moving_left and self.rect.left > 0:
			#self.rect.centerx -= 1	
			self.center -= self.ai_settings.ship_speed_factor

		self.rect.centerx = self.center	

	def blitme(self):
		""" 在指定位置绘制飞船 """	
		self.screen.blit(self.image,self.rect)	

	def center_ship(self):
		"""让飞船在屏幕上居中"""	
		self.center = self.screen_rect.centerx

            
          

bullet.py

            
              import pygame
from pygame.sprite import Sprite
class Bullet(Sprite):
	"""一个对飞船发射的子弹进行管理的类"""
	def __init__(self,ai_settings,screen,ship):
		"""在飞船所处的位置创建一个子弹对象"""
		super(Bullet,self).__init__()
		self.screen = screen

		#在(0,0)处创建一个表示子弹的矩形，再设置正确位置
		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

		#存储用小数表示的子弹位置
		self.y = float(self.rect.y)

		self.color = ai_settings.bullet_color
		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.y -= self.speed_factor
		#更新表示子弹的rect位置
		self.rect.y = self.y

	def draw_bullet(self):
		"""在屏幕上绘制子弹"""
		pygame.draw.rect(self.screen,self.color,self.rect)

            
          

alien.py

            
              import pygame
from pygame.sprite import Sprite
class Alien(Sprite):
	"""单个外星人的类"""
	def __init__(self,ai_settings,screen):
		"""初始化外星人位置"""
		super(Alien,self).__init__()
		self.screen = screen
		self.ai_settings = ai_settings

		#加载外星人图像，并设置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左上角
		self.rect.x = self.rect.width
		self.rect.y = self.rect.height

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

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

	def check_edges(self):
		"""检测外星人是否位于屏幕边缘，是则返回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	




            
          

2.将飞船，子弹，外星具体的设置，例如颜色，大小，屏幕宽度高度，外星人子弹数量，放到Seeting类
setting.py

            
              class Settings():
	""" 存储《外星人入侵的所有设置的类》 """
	def __init__(self):
		#屏幕设置
		self.screen_width = 1200
		self.screen_height = 800
		self.bg_color = (230,230,230)
		#飞船速度
		self.ship_speed_factor = 1.5
		self.ship_limit = 3
		#子弹设置
		self.bullet_speed_factor = 3
		self.bullet_width = 30
		self.bullet_height = 15
		self.bullet_color = 60,60,60
		self.bullets_allowed = 3
		#外星人设置
		self.alien_speed_factor = 1
		self.fleet_drop_speed = 10
		#fleet_direction为1表示向右移动，-1表示向左移动
		self.fleet_direction = 1

            
          

3.游戏的大部分几乎所有的功能，包括根据键盘方向移动飞船，发射子弹，创建外星人群，子弹击中外星人，外星人撞到飞船，外星人移动到边缘。。。等一系列功能的实现写到game_functions.py中
game_function.py

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

def check_keydown_events(event,ai_settings,screen,ship,bullets):
	""" 响应按键"""
	#飞船向右移动
	if event.key == pygame.K_RIGHT:
		ship.moving_right = True
	#飞船向左移动
	elif event.key	 == pygame.K_LEFT:
		ship.moving_left = True	
	elif event.key == pygame.K_SPACE:
		fire_bullet(ai_settings,screen,ship,bullets)
	elif event.key == pygame.K_q:
		sys.exit()	
				
def check_keyup_events(event,ship):
	"""响应松开"""
	if event.key == pygame.K_RIGHT:
		ship.moving_right = False
	elif event.key == pygame.K_LEFT:
		ship.moving_left = False
		
def check_events(ai_settings,screen,ship,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)
		
def update_screen(ai_settings,screen,ship,aliens,bullets):
	"""更新屏幕上的图像，并切换到新屏幕"""
	#每次循环时，都重新绘制屏幕
	screen.fill(ai_settings.bg_color)
	#在飞船和外星人后面重绘所有子弹
	for bullet in bullets.sprites():
		bullet.draw_bullet()
	ship.blitme()
	aliens.draw(screen)	
#让最近绘制的屏幕可见
	pygame.display.flip()

def update_bullets(ai_settings,screen,ship,aliens,bullets):
	"""更新子弹位置，删除已消失的子弹"""
	bullets.update()
	#删除已消失的子弹
	for bullet in bullets.copy():
		if bullet.rect.bottom <= 0:
			bullets.remove(bullet)
	check_bullet_alien_collision(ai_settings,screen,ship,aliens,bullets)

def check_bullet_alien_collision(ai_settings,screen,ship,aliens,bullets):		
	#响应子弹和外星人的碰撞
	#检查是否有子弹击中外星人
	#如果是这样，就删除相应的子弹和外星人
	collision = pygame.sprite.groupcollide(bullets,aliens,True,True)
	if len(aliens) == 0:
		#删除现有的子弹，并新建一群外星人
		bullets.empty()
		creat_fleet(ai_settings,screen,ship,aliens)

def fire_bullet(ai_settings,screen,ship,bullets):
	#创建一颗子弹，并将其加入到编组bullets中
		if len(bullets) < ai_settings.bullets_allowed:
			new_bullet = Bullet(ai_settings,screen,ship)
			bullets.add(new_bullet)

def get_number_rows(ai_settings,ship_height,alien_height):
	"""计算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_rows

def get_number_aliens_x(ai_settings,alien_width):
	#计算每行可容纳多少外星人
	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 creat_alien(ai_settings,screen,aliens,alien_number,row_number):
	#创建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 + 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 creat_fleet(ai_settings,screen,ship,aliens):
	"""创建外星人群"""
	#创建一个外星人群，并计算一行可以容纳多少外星人
	
	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)
	
	#创建第一行外星人
	for row_number in range(number_rows):
		for alien_number in range(number_aliens_x):
		#创建一个外星人并将其加入当前行
			creat_alien(ai_settings,screen,aliens,
								alien_number,row_number)

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

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


def ship_hit(ai_settings,stats,screen,ship,aliens,bullets):
	"""响应外星人撞到地球"""
	#将ships_left 减1
	if stats.ship_left > 0:
		stats.ship_left -= 1
	else:
		stats.game_active = False		

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

	#暂停0.5s
	sleep(0.5)
	

def check_aliens_bottom(ai_settings,stats,screen,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:
			#像飞船被撞到一样进行处理
			ship_hit(ai_settings,stats,screen,ship,sliens,bullets)
			break	

def update_aliens(ai_settings,stats,screen,ship,aliens,bullets):
	"""检查外星人是否位于屏幕边缘,更新外星人的位置"""	
	check_fleet_edges(ai_settings,aliens)
	aliens.update()	

	#检查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,ship,aliens,bullets)	
	

            
          

4.GameStats类用于跟踪游戏统计信息，记录飞船被撞次数，重置统计信息
game_stats.py

            
              class GameStats():
	"""跟踪游戏的统计信息"""
	def __init__(self, ai_settings):
		self.ai_settings = ai_settings
		self.reset_stats()
		#游戏刚启动时处于活动状态
		self.game_active = True
	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
		

            
          

5.在alien_invasion.py中创建游戏需要用到的对象，实例化并调用各个功能，直接运行该文件便可开始游戏

            
              import pygame
from settings import Settings
from game_stats import GameStats
from ship import Ship 
from alien import Alien
import game_functions as gf
from pygame.sprite import Group

def run_game():
	#初始化游戏并创建一个对象
	pygame.init()
	ai_settings = Settings()
	screen = pygame.display.set_mode((ai_settings.screen_width,ai_settings.screen_height))
	pygame.display.set_caption("Alien Invasion")

	#创建一个用于存储游戏统计的信息的实例
	stats = GameStats(ai_settings)

	#设置背景颜色,代表红色，绿色，蓝色
	bg_color = (230,230,230)

	#创建一艘飞船
	ship = Ship(ai_settings,screen)
	#创建一个用于存储子弹的编组
	bullets = Group()
	#创建一个外星人编组
	aliens = Group()

	#创建外星人群
	gf.creat_fleet(ai_settings,screen,ship,aliens)


	#开始游戏循环
	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,ship,aliens,bullets)
	
run_game()


            
          

⚠️如果你使用的是Mac版本为10.14,python 版本为3.7时，可能会出现不兼容的情况，运行程序出现空白的情况，解决办法请参考以下博客
运行pygame不显示图片