python学习笔记第十二天------------飞机大战项目(一)
作者:互联网
飞机大战项目(一)
1. pygame 快速入门
1.1 使用 pygame
创建图形窗口
1.1.1 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
方法 | 说明 |
---|---|
pygame.init() |
导入并初始化所有 pygame 模块,使用其他模块之前,必须先调用 init 方法 |
pygame.quit() |
卸载所有 pygame 模块,在游戏结束之前调用! |
import pygame
pygame.init()
# 游戏代码...
pygame.quit()
1.1.2 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
- 原点 在 左上角
-
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)
- 要描述一个矩形区域有四个要素:
-
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
- 定义
hero_rect
矩形描述 英雄的位置和大小 - 输出英雄的 坐标原点(
x
和y
) - 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))
print("英雄大小 %d %d" % (hero_rect.width, hero_rect.height))
# 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)
1.1.3 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
方法 | 说明 |
---|---|
pygame.display.set_mode() |
初始化游戏显示窗口 |
pygame.display.update() |
刷新屏幕内容显示,稍后使用 |
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))
1.1.4 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
1.2 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:
- 使用
pygame.image.load()
加载图像的数据 - 使用 游戏屏幕 对象,调用
blit
方法 将图像绘制到指定位置 - 调用
pygame.display.update()
方法更新整个屏幕的显示
- 使用
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
- 加载
background.png
创建背景 - 将 背景 绘制在屏幕的
(0, 0)
位置 - 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
- 加载
me1.png
创建英雄飞机 - 将 英雄飞机 绘制在屏幕的
(200, 500)
位置 - 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()
1.3 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 ?
1.3.1 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
1.3.2 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
- 保证游戏 不会直接退出
- 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
- 每隔
- 检测用户交互 —— 按键、鼠标等…
1.3.3 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
1.3.4 英雄的简单动画实现
需求
- 在 游戏初始化 定义一个
pygame.Rect
的变量记录英雄的初始位置 - 在 游戏循环 中每次让 英雄 的
y - 1
—— 向上移动 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
- 英雄向上飞行,当 英雄完全从上方飞出屏幕后
- 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
1.3.5 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()
1.4 理解 精灵 和 精灵组
1.4.1 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
- 需要程序员从
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
- 可以 自动 调用 组内每一个精灵 的
- 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
- 可以将 组内每一个精灵 的
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
1.4.2 派生精灵子类
- 新建
plane_sprites.py
文件 - 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
- 让精灵的
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
1.4.3 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
- 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
- 在 游戏初始化 创建 精灵对象 和 精灵组对象
- 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
-
- 导入
plane_sprites
模块
- 导入
from plane_sprites import *
-
- 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)
-
- 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()
2. 敌机出场
# 敌机出场2.1 使用定时器添加敌机
运行 备课代码,观察 敌机的 出现规律:
- 游戏启动后,每隔 1 秒 会 出现一架敌机
- 每架敌机 向屏幕下方飞行,飞行 速度各不相同
- 每架敌机出现的 水平位置 也不尽相同
- 当敌机 从屏幕下方飞出,不会再飞回到屏幕中
2.1.1 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
2.1.2 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:
- 定义 定时器常量 ——
eventid
- 在 初始化方法 中,调用
set_timer
方法 设置定时器事件 - 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...")
2.2 设计 Enemy
类
- 游戏启动后,每隔 1 秒 会 出现一架敌机
- 每架敌机 向屏幕下方飞行,飞行 速度各不相同
- 每架敌机出现的 水平位置 也不尽相同
- 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
2.2.1 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...")
2.3 创建敌机
演练步骤
- 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
- 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
- 调用 精灵组 的
- 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())
2.4 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)
2.5 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()
3.碰撞检测
3.1 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
- 如果没有指定,则每个精灵必须有一个
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
- 如果没有指定,则每个精灵必须有一个
- 返回 精灵组 中跟 精灵 发生碰撞的 精灵列表
3.2 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()
曾鸿举
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标签:第十二天,游戏,python,精灵,笔记,pygame,屏幕,敌机,rect 来源: https://blog.csdn.net/zenghongju/article/details/104088252