一、项目介绍——飞机大战

按照黑马的教程完成飞机大战项目，我们的项目最终目标如下：

代码放在Gitee上了：

https://gitee.com/aniu251700/python-aircraft-war

实战步骤

1. 
pygame

   快速体验
2. 
   飞机大战
   
   实战

确认模块 —— pygame

• 
pygame

  就是一个 Python 模块，专为电子游戏设计
• 官方网站：
  
  https://www.pygame.org/
  
  • 
    提示
    
    ：要学习第三方模块，通常最好的参考资料就在官方网站

安装 pygame

$ sudo pip3 install pygame

验证安装

$ python3 -m pygame.examples.aliens

输入后会出现这样一个游戏，就表示安装成功了

二、pygame 快速入门

1. 项目准备
2. 使用
   
pygame

   创建图形窗口
3. 理解
   
   图像
   
   并实现图像绘制
4. 理解
   
   游戏循环
   
   和
   
   游戏时钟
   
5. 理解
   
   精灵
   
   和
   
   精灵组
   

项目准备

1. 新建
   
   飞机大战
   
   项目
2. 新建一个
   
hm_01_pygame入门.py

3. 导入
   
   游戏素材图片
   

游戏的第一印象

• 把一些
  
  静止的图像
  
  绘制到
  
  游戏窗口
  
  中
• 根据
  
  用户的交互
  
  或其他情况，
  
  移动
  
  这些图像，产生动画效果
• 根据
  
  图像之间
  
  是否发生重叠，判断
  
  敌机是否被摧毁
  
  等其他情况

1. 使用

pygame

创建图形窗口

小节目标

1. 游戏的初始化和退出
2. 理解游戏中的坐标系
3. 创建游戏主窗口
4. 简单的游戏循环

可以将图片素材

绘制

到

游戏的窗口

上，开发游戏之前需要先知道

如何建立游戏窗口

！

1.1 游戏的初始化和退出

• 要使用
  
pygame

  提供的所有功能之前，需要调用
  
init

  方法
• 在游戏结束前需要调用一下
  
quit

  方法

import pygame

pygame.init()

# 游戏代码...

pygame.quit()

1.2 理解游戏中的坐标系

• 
  坐标系
  
  • 
    原点
    
    在
    
    左上角
    
    
(0, 0)

  • 
    x 轴
    
    水平方向向
    
    右
    
    ，逐渐增加
  • 
    y 轴
    
    垂直方向向
    
    下
    
    ，逐渐增加

• 在游戏中，
  
  所有可见的元素
  
  都是以
  
  矩形区域
  
  来描述位置的

  • 要描述一个矩形区域有四个要素：
    
(x, y) (width, height)


• 
pygame

  专门提供了一个类
  
pygame.Rect

  用于描述
  
  矩形区域
  

Rect(x, y, width, height) -> Rect

提示

• 
pygame.Rect

  是一个比较特殊的类，内部只是封装了一些数字计算
• 不执行
  
pygame.init()

  方法同样能够直接使用

案例演练

需求

1. 定义
   
hero_rect

   矩形描述
   
   英雄的位置和大小
   
2. 输出英雄的
   
   坐标原点
   
   （
   
x

   和
   
y

   ）
3. 输出英雄的
   
   尺寸
   
   （
   
   宽度
   
   和
   
   高度
   
   ）

hero_rect = pygame.Rect(100, 500, 120, 126)

print("坐标原点 %d %d" % (hero_rect.x, hero_rect.y))  # 100 500
print("英雄大小 %d %d" % (hero_rect.width, hero_rect.height))  # 120 126
# size 属性会返回矩形区域的 (宽, 高) 元组
print("英雄大小 %d %d" % hero_rect.size)  # 120 126

1.3 创建游戏主窗口

• 
pygame

  专门提供了一个
  
  模块
  
  
pygame.display

  用于创建、管理
  
  游戏窗口
  


set_mode

方法

set_mode(resolution=(0,0), flags=0, depth=0) -> Surface

• 
  作用
  
  —— 创建游戏显示窗口

• 
  参数
  

  • 
resolution

    指定屏幕的
    
宽

    和
    
高

    ，默认创建的窗口大小和屏幕大小一致
  • 
flags

    参数指定屏幕的附加选项，例如是否全屏等等，默认不需要传递
  • 
depth

    参数表示颜色的位数，默认自动匹配

• 
  返回值
  

  • 
    暂时
    
    可以理解为
    
    游戏的屏幕
    
    ，
    
    游戏的元素
    
    都需要被绘制到
    
    游戏的屏幕
    
    上

• 
  注意
  
  ：必须使用变量记录
  
set_mode

  方法的返回结果！因为：后续所有的图像绘制都基于这个返回结果

# 创建游戏主窗口
screen = pygame.display.set_mode((480, 700))

1.4 简单的游戏循环

• 为了做到游戏程序启动后，
  
  不会立即退出
  
  ，通常会在游戏程序中增加一个
  
  游戏循环
  
• 所谓
  
  游戏循环
  
  就是一个
  
  无限循环
  
• 在
  
  创建游戏窗口
  
  代码下方，增加一个无限循环
  • 注意：
    
    游戏窗口不需要重复创建
    

# 创建游戏主窗口
screen = pygame.display.set_mode((480, 700))

# 游戏循环
while True:
    pass

2. 理解

图像

并实现图像绘制

• 在游戏中，能够看到的
  
  游戏元素
  
  大多都是
  
  图像
  
  • 
    图像文件
    
    初始是保存在磁盘上的，如果需要使用，
    
    第一步
    
    就需要
    
    被加载到内存
    
• 要在屏幕上
  
  看到某一个图像的内容
  
  ，需要按照三个步骤：
  1. 使用
     
pygame.image.load()

     
     加载图像的数据
     
  2. 使用
     
     游戏屏幕
     
     对象，调用
     
blit

     方法 将图像绘制到指定位置
  3. 调用
     
pygame.display.update()

     方法更新整个屏幕的显示

提示：要想在屏幕上看到绘制的结果，就一定要调用

pygame.display.update()

方法

代码演练 I —— 绘制背景图像

需求

1. 加载
   
background.png

   创建背景
2. 将
   
   背景
   
   绘制在屏幕的
   
(0, 0)

   位置
3. 调用屏幕更新显示背景图像

# 绘制背景图像
# 1> 加载图像
bg = pygame.image.load("./images/background.png")

# 2> 绘制在屏幕
screen.blit(bg, (0, 0))

# 3> 更新显示
pygame.display.update()

代码演练 II —— 绘制英雄图像

需求

1. 加载
   
me1.png

   创建英雄飞机
2. 将
   
   英雄飞机
   
   绘制在屏幕的
   
(200, 500)

   位置
3. 调用屏幕更新显示飞机图像

# 1> 加载图像
hero = pygame.image.load("./images/me1.png")

# 2> 绘制在屏幕
screen.blit(hero, (200, 500))

# 3> 更新显示
pygame.display.update()

透明图像

• 
png

  格式的图像是支持
  
  透明
  
  的
• 在绘制图像时，
  
  透明区域
  
  不会显示任何内容
• 但是如果
  
  下方已经有内容
  
  ，会
  
  透过
  
  
  透明区域
  
  显示出来

理解

update()

方法的作用

可以在

screen

对象完成

所有


blit

方法之后，

统一调用一次


display.update

方法，同样可以在屏幕上

看到最终的绘制结果

• 使用
  
display.set_mode()

  创建的
  
screen

  
  对象
  
  是一个
  
  内存中的屏幕数据对象
  
  • 可以理解成是
    
    油画
    
    的
    
    画布
    
• 
screen.blit

  方法可以在
  
  画布
  
  上绘制很多
  
  图像
  
  • 例如：
    
    英雄
    
    、
    
    敌机
    
    、
    
    子弹
    
    …
  • 
    这些图像
    
    有可能 会彼此
    
    重叠或者覆盖
    
• 
display.update()

  会将
  
  画布
  
  的
  
  最终结果
  
  绘制在屏幕上，这样可以
  
  提高屏幕绘制效率
  
  ，
  
  增加游戏的流畅度
  

案例调整

# 绘制背景图像
# 1> 加载图像
bg = pygame.image.load("./images/background.png")

# 2> 绘制在屏幕
screen.blit(bg, (0, 0))

# 绘制英雄图像
# 1> 加载图像
hero = pygame.image.load("./images/me1.png")

# 2> 绘制在屏幕
screen.blit(hero, (200, 500))

# 3> 更新显示 - update 方法会把之前所有绘制的结果，一次性更新到屏幕窗口上
pygame.display.update()

3. 理解

游戏循环

和

游戏时钟

现在

英雄飞机

已经被绘制到屏幕上了，

怎么能够让飞机移动呢

？

3.1 游戏中的动画实现原理

• 跟
  
  电影
  
  的原理类似，游戏中的动画效果，本质上是
  
  快速
  
  的在屏幕上绘制
  
  图像
  
  • 电影是将多张
    
    静止的电影胶片
    
    
    连续、快速
    
    的播放，产生连贯的视觉效果！
• 一般在电脑上
  
  每秒绘制 60 次
  
  ，就能够达到非常
  
  连续
  
  
  高品质
  
  的动画效果
  • 每次绘制的结果被称为
    
    帧 Frame
    

3.2

游戏循环

游戏的两个组成部分

游戏循环的开始

就意味着

游戏的正式开始

游戏循环的作用

1. 保证游戏
   
   不会直接退出
   
2. 
   变化图像位置
   
   —— 动画效果
   • 每隔
     
1 / 60 秒

     移动一下所有图像的位置
   • 调用
     
pygame.display.update()

     更新屏幕显示
3. 
   检测用户交互
   
   —— 按键、鼠标等…

3.3 游戏时钟

• 
pygame

  专门提供了一个类
  
pygame.time.Clock

  可以非常方便的设置屏幕绘制速度 ——
  
  刷新帧率
  
• 要使用
  
  时钟对象
  
  需要两步：
  • 1）在
    
    游戏初始化
    
    创建一个
    
    时钟对象
    
  • 2）在
    
    游戏循环
    
    中让时钟对象调用
    
tick(帧率)

    方法
• 
tick

  方法会根据
  
  上次被调用的时间
  
  ，自动设置
  
  游戏循环
  
  中的延时

# 3. 创建游戏时钟对象
clock = pygame.time.Clock()
i = 0

# 游戏循环
while True:

    # 设置屏幕刷新帧率
    clock.tick(60)

    print(i)
    i += 1

3.4 英雄的简单动画实现

需求

1. 在
   
   游戏初始化
   
   定义一个
   
pygame.Rect

   的变量记录英雄的初始位置
2. 在
   
   游戏循环
   
   中每次让
   
   英雄
   
   的
   
y - 1

   —— 向上移动
3. 
y <= 0

   将英雄移动到屏幕的底部

提示：

• 每一次调用
  
update()

  方法之前，需要把
  
  所有的游戏图像都重新绘制一遍
  
• 而且应该
  
  最先
  
  重新绘制
  
  背景图像
  

# 4. 定义英雄的初始位置
hero_rect = pygame.Rect(150, 500, 102, 126)

while True:

    # 可以指定循环体内部的代码执行的频率
    clock.tick(60)

    # 更新英雄位置
    hero_rect.y -= 1

    # 如果移出屏幕，则将英雄的顶部移动到屏幕底部
    if hero_rect.y <= 0:
        hero_rect.y = 700

    # 绘制背景图片
    screen.blit(bg, (0, 0))
    # 绘制英雄图像
    screen.blit(hero, hero_rect)

    # 更新显示
    pygame.display.update()

作业

1. 英雄向上飞行，当
   
   英雄完全从上方飞出屏幕后
   
2. 将飞机移动到屏幕的底部

if hero_rect.y + hero_rect.height <= 0:
    hero_rect.y = 700

提示

• 
Rect

  的属性
  
bottom = y + height


if hero_rect.bottom <= 0:
    hero_rect.y = 700

3.5 在游戏循环中 监听 事件

事件

event


• 就是游戏启动后，
  
  用户针对游戏所做的操作
  
• 例如：
  
  点击关闭按钮
  
  ，
  
  点击鼠标
  
  ，
  
  按下键盘
  
  …

监听

• 在
  
  游戏循环
  
  中，判断用户
  
  具体的操作
  

只有

捕获

到用户具体的操作，才能有针对性的做出响应

代码实现

• 
pygame

  中通过
  
pygame.event.get()

  可以获得
  
  用户当前所做动作
  
  的
  
  事件列表
  
  • 用户可以同一时间做很多事情
• 提示：
  
  这段代码非常的固定
  
  ，几乎所有的
  
pygame

  游戏都
  
  大同小异
  
  ！

# 游戏循环
while True:

    # 设置屏幕刷新帧率
    clock.tick(60)

    # 事件监听
    for event in pygame.event.get():

        # 判断用户是否点击了关闭按钮
        if event.type == pygame.QUIT:
            print("退出游戏...")

            pygame.quit()

            # 直接退出系统
            exit()

4. 理解

精灵

和

精灵组

4.1 精灵 和 精灵组

• 在刚刚完成的案例中，
  
  图像加载
  
  、
  
  位置变化
  
  、
  
  绘制图像
  
  都需要程序员编写代码分别处理
• 为了简化开发步骤，
  
pygame

  提供了两个类
  • 
pygame.sprite.Sprite

    —— 存储
    
    图像数据 image
    
    和
    
    位置 rect
    
    的
    
    对象
    
  • 
pygame.sprite.Group


精灵

• 在游戏开发中，通常把
  
  显示图像的对象
  
  叫做精灵
  
Sprite


• 
  精灵
  
  需要 有
  
  两个重要的属性
  

  • 
image

    要显示的图像
  • 
rect

    图像要显示在屏幕的位置

• 默认的
  
update()

  方法什么事情也没做

  • 子类可以重写此方法，在每次刷新屏幕时，更新精灵位置

• 
  注意
  
  ：
  
pygame.sprite.Sprite

  并没有提供
  
image

  和
  
rect

  两个属性

  • 需要程序员从
    
pygame.sprite.Sprite

    派生子类
  • 并在
    
    子类
    
    的
    
    初始化方法
    
    中，设置
    
image

    和
    
rect

    属性

精灵组

• 一个
  
  精灵组
  
  可以包含多个
  
  精灵
  
  对象
• 调用
  
  精灵组
  
  对象的
  
update()

  方法
  • 可以
    
    自动
    
    调用
    
    组内每一个精灵
    
    的
    
update()

    方法
• 调用
  
  精灵组
  
  对象的
  
draw(屏幕对象)

  方法
  • 可以将
    
    组内每一个精灵
    
    的
    
image

    绘制在
    
rect

    位置

Group(*sprites) -> Group

注意：仍然需要调用

pygame.display.update()

才能在屏幕看到最终结果

4.2 派生精灵子类

1. 新建
   
plane_sprites.py

   文件
2. 定义
   
GameSprite

   继承自
   
pygame.sprite.Sprite


注意

• 如果一个类的
  
  父类
  
  不是
  
object

• 在重写
  
  初始化方法
  
  时，
  
  一定要
  
  先
  
super()

  一下父类的
  
__init__

  方法
• 
  保证父类中实现的
  
__init__

  代码能够被正常执行
  

属性

• 
image

  精灵图像，使用
  
image_name

  加载
• 
rect

  精灵大小，默认使用图像大小
• 
speed

  精灵移动速度，默认为
  
1


方法

• 
update

  每次更新屏幕时在游戏循环内调用
  • 让精灵的
    
self.rect.y += self.speed


提示

• 
image

  的
  
get_rect()

  方法，可以返回
  
  pygame.Rect(0, 0, 图像宽, 图像高)
  
  的对象

import pygame


class GameSprite(pygame.sprite.Sprite):
    """游戏精灵基类"""
    
    def __init__(self, image_name, speed=1):
        
        # 调用父类的初始化方法
        super().__init__()
        
        # 加载图像
        self.image = pygame.image.load(image_name)
        # 设置尺寸
        self.rect = self.image.get_rect()
        # 记录速度
        self.speed = speed

    def update(self, *args):
        
        # 默认在垂直方向移动
        self.rect.y += self.speed
        

4.3 使用 游戏精灵 和 精灵组 创建敌机

需求

• 使用刚刚派生的
  
  游戏精灵
  
  和
  
  精灵组
  
  创建 敌机 并且实现敌机动画

步骤

1. 使用
   
from

   导入
   
plane_sprites

   模块
   • 
from

     导入的模块可以
     
     直接使用
     
   • 
import

     导入的模块需要通过
     
     模块名.
     
     来使用
2. 在
   
   游戏初始化
   
   创建
   
   精灵对象
   
   和
   
   精灵组对象
   
3. 在
   
   游戏循环中
   
   让
   
   精灵组
   
   分别调用
   
update()

   和
   
draw(screen)

   方法

职责

• 精灵
  • 封装
    
    图像 image
    
    、
    
    位置 rect
    
    和
    
    速度 speed
    
  • 提供
    
update()

    方法，根据游戏需求，
    
    更新位置 rect
    
• 精灵组
  • 包含
    
    多个
    
    
    精灵对象
    
  • 
update

    方法，让精灵组中的所有精灵调用
    
update

    方法更新位置
  • 
draw(screen)

    方法，在
    
screen

    上绘制精灵组中的所有精灵

实现步骤

1. 导入
   
plane_sprites

   模块

from plane_sprites import *

2. 修改初始化部分代码

# 创建敌机精灵和精灵组
enemy1 = GameSprite("./images/enemy1.png")
enemy2 = GameSprite("./images/enemy1.png", 2)
enemy2.rect.x = 200
enemy_group = pygame.sprite.Group(enemy1, enemy2)

3. 修改游戏循环部分代码

# 让敌机组调用 update 和 draw 方法
enemy_group.update()
enemy_group.draw(screen)

# 更新屏幕显示
pygame.display.update()

三、游戏框架搭建

目标

—— 使用

面相对象

设计

飞机大战游戏类

• 明确主程序职责
• 实现主程序类
• 准备游戏精灵组

1. 明确主程序职责

• 回顾
  
  快速入门案例
  
  ，一个游戏主程序的
  
  职责
  
  可以分为两个部分：
  • 游戏初始化
  • 游戏循环
• 根据明确的职责，设计
  
PlaneGame

  类如下：

提示

根据

职责

封装私有方法，可以避免某一个方法的代码写得太过冗长

如果某一个方法编写的太长，既不好阅读，也不好维护！

• 
  游戏初始化
  
  ——
  
__init__()

  会调用以下方法：

• 
  游戏循环
  
  ——
  
start_game()

  会调用以下方法：

2. 实现飞机大战主游戏类

2.1 明确文件职责

• 
plane_main

  1. 封装
     
     主游戏类
     
  2. 创建
     
     游戏对象
     
  3. 
     启动游戏
     
• 
plane_sprites

  • 封装游戏中
    
    所有
    
    需要使用的
    
    精灵子类
    
  • 提供游戏的
    
    相关工具
    

代码实现

• 新建
  
plane_main.py

  文件，并且设置为可执行
• 编写
  
  基础代码
  

import pygame
from plane_sprites import *


class PlaneGame(object):
    """飞机大战主游戏"""

    def __init__(self):
        print("游戏初始化")

    def start_game(self):
        print("开始游戏...")


if __name__ == '__main__':
    # 创建游戏对象
    game = PlaneGame()

    # 开始游戏
    game.start_game()

2.3 游戏初始化部分

• 完成
  
__init__()

  代码如下：

def __init__(self):
    print("游戏初始化")
    
    # 1. 创建游戏的窗口
    self.screen = pygame.display.set_mode((480, 700))
    # 2. 创建游戏的时钟
    self.clock = pygame.time.Clock()
    # 3. 调用私有方法，精灵和精灵组的创建
    self.__create_sprites()

def __create_sprites(self):
    pass

使用 常量 代替固定的数值

• 常量 —— 不变化的量
• 变量 —— 可以变化的量

应用场景

• 在开发时，可能会需要使用
  
  固定的数值
  
  ，例如
  
  屏幕的高度
  
  是
  
700

• 这个时候，建议
  
  不要
  
  直接使用固定数值，而应该使用
  
  常量
  
• 在开发时，为了保证代码的可维护性，尽量不要使用
  
  魔法数字
  

常量的定义

• 定义
  
  常量
  
  和 定义
  
  变量
  
  的语法完全一样，都是使用
  
  赋值语句
  
• 
  常量
  
  的
  
  命名
  
  应该
  
  所有字母都使用大写
  
  ，
  
  单词与单词之间使用下划线连接
  

常量的好处

• 阅读代码时，通过
  
  常量名
  
  
  见名之意
  
  ，不需要猜测数字的含义
• 如果需要
  
  调整值
  
  ，只需要
  
  修改常量定义
  
  就可以实现
  
  统一修改
  

提示：Python 中并没有真正意义的常量，只是通过命名的约定 —— 所有字母都是大写的就是常量，开发时不要轻易的修改！

代码调整

• 在
  
plane_sprites.py

  中增加常量定义

import pygame

# 游戏屏幕大小
SCREEN_RECT = pygame.Rect(0, 0, 480, 700)

• 修改
  
plane_main.py

  中的窗口大小

self.screen = pygame.display.set_mode(SCREEN_RECT.size)

2.4 游戏循环部分

• 完成
  
start_game()

  基础代码如下：

def start_game(self):
    """开始游戏"""
    
    print("开始游戏...")
       
    while True:
    
        # 1. 设置刷新帧率
        self.clock.tick(60)
        
        # 2. 事件监听
        self.__event_handler()
        
        # 3. 碰撞检测
        self.__check_collide()
        
        # 4. 更新精灵组
        self.__update_sprites()
        
        # 5. 更新屏幕显示
        pygame.display.update()

def __event_handler(self):
    """事件监听"""
    
    for event in pygame.event.get():
    
        if event.type == pygame.QUIT:
            PlaneGame.__game_over()

def __check_collide(self):
    """碰撞检测"""
    pass

def __update_sprites(self):
    """更新精灵组"""
    pass
    
@staticmethod
def __game_over():
   """游戏结束"""

   print("游戏结束")
   pygame.quit()
   exit()

3. 准备游戏精灵组

3.1 确定精灵组

3.2 代码实现

• 创建精灵组方法

def __create_sprites(self):
    """创建精灵组"""
    
    # 背景组
    self.back_group = pygame.sprite.Group()
    # 敌机组
    self.enemy_group = pygame.sprite.Group()
    # 英雄组
    self.hero_group = pygame.sprite.Group()

• 更新精灵组方法

def __update_sprites(self):
    """更新精灵组"""
    
    for group in [self.back_group, self.enemy_group, self.hero_group]:
    
        group.update()
        group.draw(self.screen)

四、游戏背景滚动

• 背景交替滚动的思路确定
• 显示游戏背景

1. 背景交替滚动的思路确定

运行

备课代码

，

观察

背景图像的显示效果：

• 游戏启动后，
  
  背景图像
  
  会
  
  连续不断地
  
  
  向下方
  
  移动
• 在
  
  视觉上
  
  产生英雄的飞机不断向上方飞行的
  
  错觉
  
  —— 在很多跑酷类游戏中常用的套路
  • 
    游戏的背景
    
    不断变化
  • 
    游戏的主角
    
    位置保持不变

1.1 实现思路分析

解决办法

1. 创建两张背景图像精灵
   • 第
     
1

     张
     
     完全和屏幕重合
     
   • 第
     
2

     张在
     
     屏幕的正上方
     
2. 两张图像
   
   一起向下方运动
   
   • 
self.rect.y += self.speed

3. 当
   
   任意背景精灵
   
   的
   
rect.y >= 屏幕的高度

   说明已经
   
   移动到屏幕下方
   
4. 将
   
   移动到屏幕下方的这张图像
   
   设置到
   
   屏幕的正上方
   
   • 
rect.y = -rect.height


1.2 设计背景类

• 
  初始化方法
  
  • 直接指定
    
    背景图片
    
  • 
is_alt

    判断是否是另一张图像
    • 
False

      表示
      
      第一张图像
      
      ，需要与屏幕重合
    • 
True

      表示
      
      另一张图像
      
      ，在屏幕的正上方
• 
  update()
  
  方法
  • 判断
    
    是否移动出屏幕
    
    ，如果是，将图像设置到
    
    屏幕的正上方
    
    ，从而实现
    
    交替滚动
    

继承

如果父类提供的方法，不能满足子类的需求：

• 派生一个子类
• 在子类中针对特有的需求，重写父类方法，并且进行扩展

2. 显示游戏背景

2.1 背景精灵的基本实现

• 在
  
plane_sprites

  新建
  
Background

  继承自
  
GameSprite


class Background(GameSprite):
    """游戏背景精灵"""

    def update(self):

        # 1. 调用父类的方法实现
        super().update()

        # 2. 判断是否移出屏幕，如果移出屏幕，将图像设置到屏幕的上方
        if self.rect.y >= SCREEN_RECT.height:
            self.rect.y = -self.rect.height

2.2 在

plane_main.py

中显示背景精灵

1. 在
   
__create_sprites

   方法中创建
   
   精灵
   
   和
   
   精灵组
   
2. 在
   
__update_sprites

   方法中，让
   
   精灵组
   
   调用
   
update()

   和
   
draw()

   方法


__create_sprites

方法

def __create_sprites(self):

    # 创建背景精灵和精灵组
    bg1 = Background("./images/background.png")
    bg2 = Background("./images/background.png")
    bg2.rect.y = -bg2.rect.height
    
    self.back_group = pygame.sprite.Group(bg1, bg2)


__update_sprites

方法

def __update_sprites(self):

    self.back_group.update()
    self.back_group.draw(self.screen)

2.3 利用初始化方法，简化背景精灵创建

思考 —— 上一小结完成的代码存在什么样的问题？能否简化？

• 在主程序中，创建的
  
  两个背景精灵
  
  ，
  
  传入了相同的图像文件路径
  
• 创建
  
  第二个 背景精灵
  
  时，
  
  在主程序中
  
  ，设置背景精灵的图像位置

思考 —— 精灵

初始位置

的设置，应该

由主程序负责

？还是

由精灵自己负责

？

答案

——

由精灵自己负责

• 根据面向对象设计原则，应该将对象的职责，封装到类的代码内部
• 尽量简化程序调用一方的代码调用

• 
  初始化方法
  
  • 直接指定
    
    背景图片
    
  • 
is_alt

    判断是否是另一张图像
    • 
False

      表示
      
      第一张图像
      
      ，需要与屏幕重合
    • 
True

      表示
      
      另一张图像
      
      ，在屏幕的正上方

在

plane_sprites.py

中实现

Background

的

初始化方法

def __init__(self, is_alt=False):

    image_name = "./images/background.png"
    super().__init__(image_name)
       
    # 判断是否交替图片，如果是，将图片设置到屏幕顶部
    if is_alt:
        self.rect.y = -self.rect.height     

• 修改
  
plane_main

  的
  
__create_sprites

  方法

# 创建背景精灵和精灵组
bg1 = Background()
bg2 = Background(True)

self.back_group = pygame.sprite.Group(bg1, bg2)

五、敌机出场

• 使用
  
  定时器
  
  添加敌机
• 设计
  
Enemy

  类

1. 使用定时器添加敌机

运行

备课代码

，

观察

敌机的

出现规律

：

1. 游戏启动后，
   
   每隔 1 秒
   
   会
   
   出现一架敌机
   
2. 每架敌机
   
   向屏幕下方飞行
   
   ，飞行
   
   速度各不相同
   
3. 每架敌机出现的
   
   水平位置
   
   也不尽相同
4. 当敌机
   
   从屏幕下方飞出
   
   ，不会再飞回到屏幕中

1.1 定时器

• 在
  
pygame

  中可以使用
  
pygame.time.set_timer()

  来添加
  
  定时器
  
• 所谓
  
  定时器
  
  ，就是
  
  每隔一段时间
  
  ，去
  
  执行一些动作
  

set_timer(eventid, milliseconds) -> None

• 
set_timer

  可以创建一个
  
  事件
  
• 可以在
  
  游戏循环
  
  的
  
  事件监听
  
  方法中捕获到该事件
• 第 1 个参数
  
  事件代号
  
  需要基于常量
  
pygame.USEREVENT

  来指定
  • 
USEREVENT

    是一个整数，再增加的事件可以使用
    
USEREVENT + 1

    指定，依次类推…
• 第 2 个参数是
  
  事件触发
  
  间隔的
  
  毫秒值
  

定时器事件的监听

• 通过
  
pygame.event.get()

  可以获取当前时刻所有的
  
  事件列表
  
• 
  遍历列表
  
  并且判断
  
event.type

  是否等于
  
eventid

  ，如果相等，表示
  
  定时器事件
  
  发生

1.2 定义并监听创建敌机的定时器事件


pygame

的

定时器

使用套路非常固定：

1. 定义
   
   定时器常量
   
   ——
   
eventid

2. 在
   
   初始化方法
   
   中，调用
   
set_timer

   方法
   
   设置定时器事件
   
3. 在
   
   游戏循环
   
   中，
   
   监听定时器事件
   

1) 定义事件

• 在
  
plane_sprites.py

  的顶部定义
  
  事件常量
  

# 敌机的定时器事件常量
CREATE_ENEMY_EVENT = pygame.USEREVENT

• 在
  
PlaneGame

  的
  
  初始化方法
  
  中
  
  创建用户事件
  

# 4. 设置定时器事件 - 每秒创建一架敌机
pygame.time.set_timer(CREATE_ENEMY_EVENT, 1000)

2) 监听定时器事件

• 在
  
__event_handler

  方法中增加以下代码：

def __event_handler(self):
    
    for event in pygame.event.get():
    
        # 判断是否退出游戏
        if event.type == pygame.QUIT:
            PlaneGame.__game_over()
        elif event.type == CREATE_ENEMY_EVENT:
            print("敌机出场...")

2. 设计

Enemy

类

1. 游戏启动后，
   
   每隔 1 秒
   
   会
   
   出现一架敌机
   
2. 每架敌机
   
   向屏幕下方飞行
   
   ，飞行
   
   速度各不相同
   
3. 每架敌机出现的
   
   水平位置
   
   也不尽相同
4. 当敌机
   
   从屏幕下方飞出
   
   ，不会再飞回到屏幕中

• 
  初始化方法
  
  • 指定
    
    敌机图片
    
  • 
    随机
    
    敌机的
    
    初始位置
    
    和
    
    初始速度
    
• 重写
  
  update()
  
  方法
  • 判断
    
    是否飞出屏幕
    
    ，如果是，从
    
    精灵组
    
    删除

2.1 敌机类的准备

• 在
  
plane_sprites

  新建
  
Enemy

  继承自
  
GameSprite

• 重写
  
  初始化方法
  
  ，直接指定
  
  图片名称
  
• 暂时
  
  不实现
  
  
  随机速度
  
  和
  
  随机位置
  
  的指定
• 重写
  
update

  方法，判断是否飞出屏幕

class Enemy(GameSprite):
    """敌机精灵"""
    
    def __init__(self):
        
        # 1. 调用父类方法，创建敌机精灵，并且指定敌机的图像
        super().__init__("./images/enemy1.png")

        # 2. 设置敌机的随机初始速度

        # 3. 设置敌机的随机初始位置
    
    def update(self):
        
        # 1. 调用父类方法，让敌机在垂直方向运动
        super().update()
        
        # 2. 判断是否飞出屏幕，如果是，需要将敌机从精灵组删除
        if self.rect.y >= SCREEN_RECT.height:
            print("敌机飞出屏幕...")    

2.2 创建敌机

演练步骤

1. 在
   
__create_sprites

   ，添加
   
   敌机精灵组
   
   • 敌机是
     
     定时被创建的
     
     ，因此在初始化方法中，不需要创建敌机
2. 在
   
__event_handler

   ，创建敌机，并且
   
   添加到精灵组
   
   • 调用
     
     精灵组
     
     的
     
add

     方法可以
     
     向精灵组添加精灵
     
3. 在
   
__update_sprites

   ，让
   
   敌机精灵组
   
   调用
   
update

   和
   
draw

   方法

演练代码

• 修改
  
plane_main

  的
  
__create_sprites

  方法

# 敌机组
self.enemy_group = pygame.sprite.Group()

• 修改
  
plane_main

  的
  
__update_sprites

  方法

self.enemy_group.update()
self.enemy_group.draw(self.screen)

• 定时出现敌机

elif event.type == CREATE_ENEMY_EVENT:
    self.enemy_group.add(Enemy())

2.3 随机敌机位置和速度

1) 导入模块

• 在导入模块时，
  
  建议
  
  按照以下顺序导入

1. 官方标准模块导入
2. 第三方模块导入
3. 应用程序模块导入

• 修改
  
plane_sprites.py

  增加
  
random

  的导入

import random

2) 随机位置

使用

pygame.Rect

提供的

bottom

属性，在指定敌机初始位置时，会比较方便

• 
bottom = y + height

• 
y = bottom - height


3) 代码实现

• 修改
  
  初始化方法
  
  ，随机敌机出现
  
  速度
  
  和
  
  位置
  

def __init__(self):

    # 1. 调用父类方法，创建敌机精灵，并且指定敌机的图像
    super().__init__("./images/enemy1.png")

    # 2. 设置敌机的随机初始速度 1 ~ 3
    self.speed = random.randint(1, 3)

    # 3. 设置敌机的随机初始位置
    self.rect.bottom = 0
    
    max_x = SCREEN_RECT.width - self.rect.width
    self.rect.x = random.randint(0, max_x)

2.4 移出屏幕销毁敌机

• 敌机移出屏幕之后，如果
  
  没有撞到英雄
  
  ，敌机的历史使命已经终结
• 需要从
  
  敌机组
  
  删除，否则会造成
  
  内存浪费
  

检测敌机被销毁

• 
__del__

  内置方法会在对象被销毁前调用，在开发中，可以用于
  
  判断对象是否被销毁
  

def __del__(self):
    print("敌机挂了 %s" % self.rect)

代码实现

• 判断敌机是否飞出屏幕，如果是，调用
  
kill()

  方法从所有组中删除

def update(self):
    super().update()
    
    # 判断敌机是否移出屏幕
    if self.rect.y >= SCREEN_RECT.height:
        # 将精灵从所有组中删除
        self.kill()

六、英雄登场

• 设计
  
  英雄
  
  和
  
  子弹
  
  类
• 使用
  
pygame.key.get_pressed()

  移动英雄
• 发射子弹

1. 设计

英雄

和

子弹

类

英雄需求

1. 游戏启动后，
   
   英雄
   
   出现在屏幕的
   
   水平中间
   
   位置，距离
   
   屏幕底部
   
   
120

   
   像素
   
2. 
   英雄
   
   每隔
   
0.5

   秒发射一次子弹，每次
   
   连发三枚子弹
   
3. 
   英雄
   
   默认不会移动，需要通过
   
   左/右
   
   方向键，控制
   
   英雄
   
   在水平方向移动

子弹需求

1. 
   子弹
   
   从
   
   英雄
   
   的正上方发射
   
   沿直线
   
   向
   
   上方
   
   飞行
2. 
   飞出屏幕后
   
   ，需要从
   
   精灵组
   
   中删除

Hero —— 英雄

• 
  初始化方法
  
  • 指定
    
    英雄图片
    
  • 
    初始速度 = 0
    
    —— 英雄默认静止不动
  • 定义
    
bullets

    
    子弹精灵组
    
    保存子弹精灵
• 重写
  
  update()
  
  方法
  • 英雄需要
    
    水平移动
    
  • 并且需要保证不能
    
    移出屏幕
    
• 增加
  
bullets

  属性，记录所有
  
  子弹精灵
  
• 增加
  
fire

  方法，用于发射子弹

Bullet —— 子弹

• 
  初始化方法
  
  • 指定
    
    子弹图片
    
  • 
    初始速度 = -2
    
    —— 子弹需要向上方飞行
• 重写
  
  update()
  
  方法
  • 判断
    
    是否飞出屏幕
    
    ，如果是，从
    
    精灵组
    
    删除

2. 创建英雄

2.1 准备英雄类

• 在
  
plane_sprites

  新建
  
Hero

  类
• 重写
  
  初始化方法
  
  ，直接指定
  
  图片名称
  
  ，并且将初始速度设置为
  
0

• 设置
  
  英雄的初始位置
  

• 
centerx = x + 0.5 * width

• 
centery = y + 0.5 * height

• 
bottom = y + height


class Hero(GameSprite):
    """英雄精灵"""

    def __init__(self):

        super().__init__("./images/me1.png", 0)

        # 设置初始位置
        self.rect.centerx = SCREEN_RECT.centerx
        self.rect.bottom = SCREEN_RECT.bottom - 120

2.2 绘制英雄

1. 在
   
__create_sprites

   ，添加
   
   英雄精灵
   
   和
   
   英雄精灵组
   
   • 后续要针对
     
     英雄
     
     做
     
     碰撞检测
     
     以及
     
     发射子弹
     
   • 所以
     
     英雄
     
     需要
     
     单独定义成属性
     
2. 在
   
__update_sprites

   ，让
   
   英雄精灵组
   
   调用
   
update

   和
   
draw

   方法

代码实现

• 修改
  
__create_sprites

  方法如下：

# 英雄组
self.hero = Hero()
self.hero_group = pygame.sprite.Group(self.hero)

• 修改
  
__update_sprites

  方法如下：

self.hero_group.update()
self.hero_group.draw(self.screen)

3. 移动英雄位置

在

pygame

中针对

键盘按键的捕获

，有

两种

方式

• 
  第一种方式
  
  判断
  
event.type == pygame.KEYDOWN

• 
  第二种方式
  
  1. 首先使用
     
pygame.key.get_pressed()

     返回
     
     所有按键元组
     
  2. 通过
     
     键盘常量
     
     ，判断元组中
     
     某一个键是否被按下
     
     —— 如果被按下，对应数值为
     
1


提问

这两种方式之间有什么区别呢？

• 第一种方式

elif event.type == pygame.KEYDOWN and event.key == pygame.K_RIGHT:
    print("向右移动...")

• 第二种方式

# 返回所有按键的元组，如果某个键被按下，对应的值会是1
keys_pressed = pygame.key.get_pressed()
# 判断是否按下了方向键
if keys_pressed[pygame.K_RIGHT]:
    print("向右移动...")

结论

• 
  第一种方式
  
  
event.type

  用户
  
  必须要抬起按键
  
  才算一次
  
  按键事件
  
  ，
  
  操作灵活性会大打折扣
  
• 
  第二种方式
  
  用户可以按住方向键不放，就能够实现持续向某一个方向移动了，
  
  操作灵活性更好
  

3.1 移动英雄位置

演练步骤

1. 在
   
Hero

   类中重写
   
update

   方法
   • 用
     
     速度
     
     
speed

     和
     
     英雄
     
     
rect.x

     进行叠加
   • 
     不需要调用父类方法
     
     —— 父类方法只是实现了单纯的垂直运动
2. 在
   
__event_handler

   方法中根据
   
   左右方向键
   
   设置英雄的
   
   速度
   
   • 
     向右
     
     =>
     
speed = 2

   • 
     向左
     
     =>
     
speed = -2

   • 
     其他
     
     =>
     
speed = 0


代码演练

• 在
  
Hero

  类，重写
  
update()

  方法，
  
  根据速度水平移动
  
  英雄的飞机

def update(self):

    # 飞机水平移动
    self.rect.x += self.speed

• 调整键盘按键代码

# 获取用户按键
keys_pressed = pygame.key.get_pressed()

if keys_pressed[pygame.K_RIGHT]:
    self.hero.speed = 2
elif keys_pressed[pygame.K_LEFT]:
    self.hero.speed = -2
else:
    self.hero.speed = 0

3.2 控制英雄运动边界

• 在
  
Hero

  类的
  
update()

  方法判断
  
  英雄
  
  是否超出
  
  屏幕边界
  

• 
right = x + width

  利用
  
right

  属性可以非常容易的针对右侧设置精灵位置

def update(self):

    # 飞机水平移动
    self.rect.x += self.speed
    
    # 判断屏幕边界
    if self.rect.left < 0:
        self.rect.left = 0
    if self.rect.right > SCREEN_RECT.right:
        self.rect.right = SCREEN_RECT.right

4. 发射子弹

需求回顾 —— 英雄需求

1. 游戏启动后，
   
   英雄
   
   出现在屏幕的
   
   水平中间
   
   位置，距离
   
   屏幕底部
   
   
120

   
   像素
   
2. 
   英雄
   
   每隔
   
0.5

   秒发射一次子弹，每次
   
   连发三枚子弹
   
3. 
   英雄
   
   默认不会移动，需要通过
   
   左/右
   
   方向键，控制
   
   英雄
   
   在水平方向移动

4.1 添加发射子弹事件


pygame

的

定时器

使用套路非常固定：

1. 定义
   
   定时器常量
   
   ——
   
eventid

2. 在
   
   初始化方法
   
   中，调用
   
set_timer

   方法
   
   设置定时器事件
   
3. 在
   
   游戏循环
   
   中，
   
   监听定时器事件
   

代码实现

• 在
  
Hero

  中定义
  
fire

  方法

def fire(self):    
  	print("发射子弹...")

• 在
  
plane_main.py

  的顶部定义
  
  发射子弹
  
  事件常量

# 英雄发射子弹事件
HERO_FIRE_EVENT = pygame.USEREVENT + 1

• 在
  
__init__

  方法末尾中添加
  
  发射子弹
  
  事件

# 每隔 0.5 秒发射一次子弹
pygame.time.set_timer(HERO_FIRE_EVENT, 500)

• 在
  
__event_handler

  方法中让英雄发射子弹

elif event.type == HERO_FIRE_EVENT:    
  	self.hero.fire()

4.2 定义子弹类

需求回顾 —— 子弹需求

1. 
   子弹
   
   从
   
   英雄
   
   的正上方发射
   
   沿直线
   
   向
   
   上方
   
   飞行
2. 
   飞出屏幕后
   
   ，需要从
   
   精灵组
   
   中删除

Bullet —— 子弹

• 
  初始化方法
  
  • 指定
    
    子弹图片
    
  • 
    初始速度 = -2
    
    —— 子弹需要向上方飞行
• 重写
  
  update()
  
  方法
  • 判断
    
    是否飞出屏幕
    
    ，如果是，从
    
    精灵组
    
    删除

定义子弹类

• 在
  
plane_sprites

  新建
  
Bullet

  继承自
  
GameSprite

• 重写
  
  初始化方法
  
  ，直接指定
  
  图片名称
  
  ，并且设置
  
  初始速度
  
• 重写
  
update()

  方法，判断子弹
  
  飞出屏幕从精灵组删除
  

class Bullet(GameSprite):    
  	"""子弹精灵"""        
    def __init__(self):                
        super().__init__("./images/bullet1.png", -2)     
    def update(self):            
        super().update()                
        # 判断是否超出屏幕，如果是，从精灵组删除        
        if self.rect.bottom < 0:            
        		self.kill()

4.3 发射子弹

演练步骤

1. 在
   
Hero

   的
   
   初始化方法
   
   中创建
   
   子弹精灵组
   
   属性
2. 修改
   
plane_main.py

   的
   
__update_sprites

   方法，让
   
   子弹精灵组
   
   调用
   
update

   和
   
draw

   方法
3. 实现
   
fire()

   方法
   • 创建子弹精灵
   • 设置初始位置 —— 在
     
     英雄的正上方
     
   • 将
     
     子弹
     
     添加到精灵组

代码实现

• 初始化方法

# 创建子弹的精灵组
self.bullets = pygame.sprite.Group()

• 修改
  
fire()

  方法

def fire(self):
    # 1. 创建子弹精灵   
    bullet = Bullet()       
    # 2. 设置精灵的位置    
    bullet.rect.bottom = self.rect.y - 20    
    bullet.rect.centerx = self.rect.centerx        
    # 3. 将精灵添加到精灵组    
    self.bullets.add(bullet)

一次发射三枚子弹

• 修改
  
fire()

  方法，一次发射三枚子弹

def fire(self):    
    for i in (1, 2, 3):        
        # 1. 创建子弹精灵        
        bullet = Bullet()                
        # 2. 设置精灵的位置        
        bullet.rect.bottom = self.rect.y - i * 20        
        bullet.rect.centerx = self.rect.centerx                
        # 3. 将精灵添加到精灵组        
        self.bullets.add(bullet)

七、碰撞检测

• 了解碰撞检测方法
• 碰撞实现

1. 了解碰撞检测方法

• 
pygame

  提供了
  
  两个非常方便
  
  的方法可以实现碰撞检测：

pygame.sprite.groupcollide()

• 
  两个精灵组
  
  中
  
  所有的精灵
  
  的碰撞检测

groupcollide(group1, group2, dokill1, dokill2, collided = None) -> Sprite_dict

• 如果将
  
dokill

  设置为
  
True

  ，则
  
  发生碰撞的精灵将被自动移除
  
• 
collided

  参数是用于
  
  计算碰撞的回调函数
  
  • 如果没有指定，则每个精灵必须有一个
    
rect

    属性

pygame.sprite.spritecollide()

• 判断
  
  某个精灵
  
  和
  
  指定精灵组
  
  中的精灵的碰撞

spritecollide(sprite, group, dokill, collided = None) -> Sprite_list

• 如果将
  
dokill

  设置为
  
True

  ，则
  
  指定精灵组
  
  中
  
  发生碰撞的精灵将被自动移除
  
• 
collided

  参数是用于
  
  计算碰撞的回调函数
  
  • 如果没有指定，则每个精灵必须有一个
    
rect

    属性
• 返回
  
  精灵组
  
  中跟
  
  精灵
  
  发生碰撞的
  
  精灵列表
  

2. 碰撞实现

def __check_collide(self):

    # 1. 子弹摧毁敌机
    pygame.sprite.groupcollide(self.hero.bullets, self.enemy_group, True, True)
    
    # 2. 敌机撞毁英雄
    enemies = pygame.sprite.spritecollide(self.hero, self.enemy_group, True)
    
    # 判断列表时候有内容
    if len(enemies) > 0:
    
        # 让英雄牺牲
        self.hero.kill()
        
        # 结束游戏
        PlaneGame.__game_over()

此时我们整个游戏就完成了！！！