python编程入门到实践学习笔记——外星人入侵游戏pygame二 外星人

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前言

接着上个做飞船和子弹的文章，这篇讲述如何创建外星人并设置它的属性和方法（函数），如何将被子弹射中的外星人删除，外星人撞飞机的功能等。

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创建外星人类

新建新的元素，我们通常新建一个.py并存储这个元素的属性和功能，即创建新的类。对外星人新建一个alien.py文件，加入类和属性方法。

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.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)

创建外星人实例

创建了外星人的类后，我们需要在函数方法中运用这个类，所以要建立一个实例来方便调用。

# 在主函数中
from alien import Alien
# while前创建一个外星人
alien = Alien(ai_settings, screen)
# while里修改刷新屏幕
gf.update_screen(ai_settings, screen, ship, alien, bullets)
# game_functions里的update_screen中加入外星人绘制
alien.blitme()

运行后可以看到外星人出现在屏幕上了

创建一群外星人

要创建一群外星人，需要知道你的窗口屏幕能装下多少个外星人，计算外星人之间的水平间距

# 主函数中建立一个外星人编组while前
aliens = Group()
# 创建外星人群
gf.create_fleet(ai_settings, screen, aliens)
# game_functions中修改
from alien import Alien
def create_fleet(ai_settings, screen, ship, aliens)):
	"""创建外星人群"""
	alien = Alien(ai_settings, screen)
	alien_width = alien.rect.width
	alien_height = alien.rect.height
	ship_height = ship.rect.height
	# 外星人间距为外星人宽度
	available_space_x = ai_settings.screen_width - 2 * alien_width
	number_aliens_x = int(available_space_x / (2 * alien_width))
	"""计算屏幕可容纳多少行外星人"""#记得减掉飞船高度
	available_space_y = (ai_settings.screen_height - (3 * alien_height) - ship_height)
	number_rows = int(available_space_y / (2 * alien_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
			alien = Alien(ai_settings, screen)
			alien.x = alien_width   2 * alien_width * alien_number
			alien.rect.y = alien.rect.height   2 * alien.rect.height * row_number
			alien.rect.x = alien.x
			aliens.add(alien)
def update_screen(ai_settings, screen, ship, aliens, bullets):
	--snip--
	ship.blitme()
	aliens.draw(screen)
	--snip--

让外星人群移动

首先添加外星人素的控制设置settings

#在__init__中加
# 外星人设置
self.alien_speed_factor = 1

然后对alien中加入

def update(self):
	"""向右移动外星人"""
	self.x  = self.ai_settings.alien_speed_factor
	self.rect.x = self.x
#主循环中要调用
gf.update_aliens(aliens)

移动方向设置

运行以上程序后，外星人一直往右边移动到消失。如果想要让外星人碰到右边边缘就返回右边并往下移动，需要增加方向判断。

# settings中加入
self.fleet_drop_speed = 10
# fleet_direction为1表示向右移，为-1表示向左移
self.fleet_direction = 1
# alien中加入
def 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 True
	elif self.rect.left <= 0:
		return True
def update(self):
	"""向左或向右移动外星人"""
	self.x  = (self.ai_settings.alien_speed_factor * self.ai_settings.fleet_direction)
	self.rect.x = self.x
# 在game_functions中加入
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，并改变它们的方向"""
	for alien in aliens.sprites():
		alien.rect.y  = ai_settings.fleet_drop_speed
	ai_settings.fleet_direction *= -1
def update_aliens(ai_settings, aliens):
	"""	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()

击杀外星人

# 在game_functions中 update_bullets(aliens, bullets)修改
# 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)

此时运行后，就可以发射子弹将外星人击杀掉了。

生成新的外星人群

游戏就是一个外星人群被消灭后，又会出现一群外星人需要检查编组aliens是否为空。如果为空，
就调用create_fleet()

# 在update_bullets(ai_settings, screen, ship, aliens, bullets)中删除外星人前修改
if len(aliens) == 0:
	# 删除现有的子弹并新建一群外星人
	bullets.empty()
	create_fleet(ai_settings, screen, ship, aliens)

结束游戏

每个游戏都会有玩家过关和失败，我们设计这款游戏外星人撞到飞船则玩家失败，限定飞船数量，直到外星人被全部消灭才能通关。现在需要确定外星人与飞船发生碰撞时，该做些什么。我们不销毁ship实例并创建一个新的ship实例，而是通过跟踪游戏的统计信息来记录飞船被撞了多少次（跟踪统计信息还有助于记分）。下面来编写一个用于跟踪游戏统计信息的新类——GameStats ， 并将其保存为文件game_stats.py：

class GameStats():
	"""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()
	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

在这个游戏运行期间，我们只创建一个GameStats实例，但每当玩家开始新游戏时，需要重置一些统计信息。为此，我们在方法reset_stats()中初始化大部分统计信息，而不是在__init__()中直接初始化它们

# 在主函数中
from game_stats import GameStats
# while前
# 创建一个用于存储游戏统计信息的实例
stats = GameStats(ai_settings)、
# 在settings中限制飞船
self.ship_limit = 3

有外星人撞到飞船后，需要将创建新的外星人裙和飞船，飞船数量减少。

# 在game_functions中加入
def ship_hit(ai_settings, stats, screen, ship, aliens, bullets):
	"""响应被外星人撞到的飞船"""
	# 将ships_left减1
	stats.ships_left -= 1
	# 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)
# 在check_aliens_bottom(ai_settings, stats, screen, ship, aliens, bullets):中
"""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:
	# 像飞船被撞到一样进行处理
	ship_hit(ai_settings, stats, screen, ship, aliens, bullets)
	break
"""检测外星人飞船碰撞"""
if pygame.sprite.spritecollideany(ship, aliens):
	ship_hit(ai_settings, stats, screen, ship, aliens, bullets)
# ship末尾加
def center_ship(self):
	"""让飞船在屏幕上居中"""
	self.center = self.screen_rect.centerx

方法spritecollideany()接受两个实参：一个精灵和一个编组。它检查编组是否有成员与精灵发生了碰撞，并在找到与精灵发生了碰撞的成员后就停止遍历编组。在这里，它遍历编组aliens，并返回它找到的第一个与飞船发生了碰撞的外星人。
示例：pandas 是基于NumPy 的一种工具，该工具是为了解决数据分析任务而创建的。

添加一个作为标志的属性game_active，以便在玩家的飞船用完后结束游戏。在主循环中判断该状态再执行绘制。

# 在game_stats.py值加入游戏刚启动时处于活动状态
self.game_active = True
# 在ship_hit中修改
if stats.ships_left > 0:
	# 将ships_left减1
	stats.ships_left -= 1
	--snip--
	#暂停一会儿
	sleep(0.5)
else:
	stats.game_active = False

运行即可控制飞船射击外星人。

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