Python编程从入门到实践项目1--外星人入侵_python中外星人有必要练嘛

前言

首先博主是自学《python编程从入门到实践》前10章的理论知识，想着需要动手来做一点项目来巩固和检验自己的自学成果，所以选择外星人入侵这个项目来练练手。文章仅作为本人做项目过程中的学习笔记，不用做其他用途。希望路过的大神不吝赐教。

step1

对于游戏《外星人入侵》的简单描述：在游戏中，玩家控制着一艘最初出现在屏幕底部中央的飞船。玩家可以使用箭头键左右移动飞船，还可以使用空格键进行射击。游戏开始时，一群外星人出现在天空中，他们再屏幕中向下移动。玩家的任务是射杀这些外星人。玩家将所有外星人都消灭干净后，将出现一群新的外星人，他们移动的速度更快。只要有外星人撞到了玩家的飞船或到达了屏幕底部，玩家就损失一艘飞船。玩家损失三艘飞船后，游戏就结束啦~

step2

规划完项目以后当然就是安装环境敲代码啦。由于是出于动手练习项目的原因，编译环境的安装过程就省略啦（CSDN上也有好多详细教程，可以自行搜索）。为了敲外星人我安装了pycharm以及pygame（python之前安装过）

pycharm安装教程参考：PyCharm 安装教程（Windows） | 菜鸟教程 (runoob.com)

step3

接下来就是敲代码啦，我是参考书上的步骤。然后去pycharm敲代码，再结合注释来看代码的具体作用。截止目前我还没完整敲完项目，边敲边做笔记，比较佛系~

目前的项目进程如下：

 一开始呐，先创建一个alien_invasion.py文件，用来创建一个空的Pygame窗口。做到后面逐渐发现这个文件就完全当做我们的主文件，后面的函数都是独立的，用import导入就好啦。下面是我目前所做工作的alien_invasion.py文件代码，后续功能实现的代码会继续更新添加。

import  sys
 
import pygame
from pygame.sprite import Group
 
from settings import Settings
from ship import Ship
from alien import  Alien
import  game_functions as gf
 
def run_game():
    #初始化游戏并创建一个屏幕对象
    # 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
    alien = Alien(ai_settings,screen)
 
    # 开始游戏的主循环
    while True:
        gf.check_events(ai_settings,screen,ship,bullets)
        ship.update()
        gf.update_bullets(bullets)
        gf.update_screen(ai_settings,screen,ship,alien,bullets)
 
 
run_game()

创建设置类：每次给游戏添加新功能时，通常也将引入一些新设置。同理以下也是我目前的settings.py文件代码，后续会继续添加的。

class Settings():
    """"存储《外星人入侵》的所有设置的类"""
 
    def __init__(self):
        """"初始化游戏的设置"""
        # 屏幕设置
        self.screen_width = 1200
        self.screen_height = 800
        self.bg_color = (230,230,230)
 
        # 飞船的设置
        self.ship_speed_factor = 1.5
 
        # 子弹设置
        self.bullet_speed_factor = 1
        self.bullet_width = 3
        self.bullet_height = 15
        self.bullet_color = 60,60,60
        self.bullets_allowed = 10

创建ship类：选择用于表示飞船的图像后，需要将其显示到屏幕上。以下是我目前的ship.py文件代码，另外飞船的图像文件也是我从本书的官网上的课外资源下载的，图片我也贴在下面啦哈

import  pygame
 
class Ship():
 
    def __init__(self,ai_settings,screen):
        """"初始化飞船并设置其初试位置"""
        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('D:/alien_invasion/images/ship.bmp')
        self.rect = self.image.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
        self.rect.bottom = self.screen_rect.bottom
 
        # 在飞船的属性cebter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):
        """"根据移动标志调整飞船的位置"""
        # 更新飞船的center值，而不是rect
        if self.moving_right and self.rect.right < self.screen_rect.right:
            self.center += self.ai_settings.ship_speed_factor
        if self.moving_left and self.rect.left > 0:
            self.center -= self.ai_settings.ship_speed_factor
 
        # 根据self.center 更新rect对象
        self.rect.centerx = self.center
 
    def blitme(self):
        """"在指定位置绘制飞船"""
        self.screen.blit(self.image,self.rect)

飞船图片如下：

重构：模块game_functions

在大型项目中，经常需要添加新代码前重构既有代码。重构旨在简化既有代码的结构，使其更容易扩展。不得不说，重构模块是我在本次项目最大的收获了，真的太绝了，之前学校的实训项目都是中小型，以后的工作中肯定是大型项目，重构模块真的大大简化了代码的结构，使代码小白也能快速的读懂代码程序，一个字形容：绝！

import sys
 
import  pygame
from bullet import Bullet
 
def check_keydown_events(event,ai_settings,screen,ship,bullets):
    """响应按键"""
    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_SPACE:
        fire_bullet(ai_settings,screen,ship,bullets)
    elif event.key == pygame.K_q:
        sys.exit()
 
def fire_bullet(ai_settings,screen,ship,bullets):
    """"如果还没有到达限制，就发射一颗子弹"""
        # 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 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_bullets(bullets):
    """"更新子弹的位置，并删除已消失的子弹"""
    # 更新子弹的位置
    bullets.update()
 
    # 删除已消失的子弹
    for bullet in bullets.copy():
        if bullet.rect.bottom <= 0:
            bullets.remove(bullet)
 
 
def update_screen(ai_settings,screen,ship,alien,bullets):
    """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)
    # 在飞船和外星人后面重绘所以子弹
    for bullet in bullets.sprites():
        bullet.draw_bullet()
    ship.blitme()
    alien.blitme()
 
    # 让最近绘制的屏幕可见
    pygame.display.flip()

 创建Bullet类：来添加射击功能。我们将编写玩家按空格键时发射子弹（小矩形）的代码。子弹将在屏幕中向上穿行，抵达屏幕上边缘后消失。

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,再设置正确的位置
        self.rect = pygame.Rect(0,0,ai_settings.bullet_width,
                                ai_settings.bullet_width)
        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的位置
        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)

创建Alien类：每个外星人的行为都由Alien类控制。

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):
        """"初始化外星人并设置其起始位置"""
        super(Alien,self).__init__()
        self.screen = screen
        self.ai_settings = ai_settings
 
        # 加载外星人图像，并设置其rec属性
        self.image = pygame.image.load('D:/alien_invasion/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.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):
        """"在指定位置绘制外星人"""
        self.screen.blit(self.image,self.rect)

外星人图像如下：

step4 小结

目前我项目的进度展示效果为玩家可以左右自动飞船，飞船仅能在屏幕内移动（不会移动到屏幕外），同时玩家按空格键可以发射子弹，在屏幕上一次最对可以发射10颗子弹（保证子弹的射击命中率），等到屏幕上子弹显示数目小于10后，玩家又可以继续发射子弹。同时屏幕左上方会显示第一个外星人（目前它还是不能动的哈）。下面放图展示我目前的项目效果，下周会继续完善我的外星人入侵游戏项目！