alien_invasion.py
import sys # 导入系统可以让系统与Python进行交互
import pygame # 开发游戏使用的库
from time import sleep # 从time库中引用sleep函数，可以暂停游戏
from settings import Settings
from ship import Ship
from bullet import Bullet
from alien import Alien
from game_stats import GameStats
from button import Button
from scoreboard import Scoreboard
class AlienInvasion:
"""管理游戏资源和行为的类"""
def __init__(self):
"""初始化游戏并创建游戏资源"""
pygame.init() # 游戏初始化
self.setting = Settings() # ),pygame.FULLSCREEN)设置全屏
self.screen = pygame.display.set_mode((self.setting.screen_width,self.setting.screen_height)) # 设置游戏屏幕大小
# self.setting.screen_width = self.screen.get_rect().width # 将设置里面屏幕的宽和高替换成全屏状态下的宽和高
# self.setting.screen_height = self.screen.get_rect().height
pygame.display.set_caption("Alien Invasion") # 设置游戏名字
# self.bg_color = self.setting.bg_color # 设置背景颜色RGB（红，绿，蓝）最大为250
# 创建存储游戏统计信息的实例，并创建记分牌
self.stats = GameStats(self)
self.sb = Scoreboard(self)
self.ship = Ship(self) # 创建引用飞船
self.bullet = pygame.sprite.Group() # 创建子弹编组
self.aliens = pygame.sprite.Group() # 创建外星人编组
self._create_fleet() # 调用创建外星人群方法
# 让游戏在⼀开始处于⾮活动状态
self.game_active = False
# 创建 play 按钮
self.play_button = Button(self,"Play")
def run_game(self):
"""开始游戏的主循环"""
while True: # 程序不被手动中断就会一直运行
self._check_events() # 调用下方私密方法
if self.stats.game_active:
self.ship.update() # 引用ship里面位置更新
self._update_bullet()
self._update_aliens()
self._update_screen()
def _check_events(self): # 以下划线开头为私密方法其他类无法使用
# 监视键盘和鼠标事件
for event in pygame.event.get(): # pygame.event.get()返回用户一切运动（鼠标，键盘）
# for循环迭代每次事件
if event.type == pygame.QUIT: # 如果点击叉
sys.exit() # 程序停止运行
elif event.type == pygame.KEYDOWN: # 如果用户按下键盘按键
self._check_keydown_events(event)
elif event.type == pygame.KEYUP: # 如果用户松开键盘按键
self._check_keyup_events(event)
elif event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN: # 如果用户按下鼠标
mouse_pos = pygame.mouse.get_pos() # 获得鼠标位置
self._check_play_button(mouse_pos) # 位置传入_check_play_button方法
def _check_play_button(self,mouse_pos):
"""玩家单机Play按钮时开始新游戏"""
button_clicked = self.play_button.rect.collidepoint(mouse_pos) # 鼠标按下的位置是在play_button里面
if button_clicked and not self.stats.game_active: # 鼠标被按下并且游戏不在运行
self.setting.initialize_dynamic_settings() # 重置游戏设置速度
self.stats.reset_stats() # 重置游戏统计信息
self.stats.game_active = True # 启动游戏
self.sb.prep_score() # 重置游戏分值
self.sb.prep_level() # 重置游戏等级
self.sb.prep_ships()
self.aliens.empty() # 清空余下的外星人
self.bullet.empty() # 情况子弹
self._create_fleet() # 创建新的一群外星人
self.ship.center_ship() # 并使其居中
pygame.mouse.set_visible(False) # 隐藏鼠标光标
def _check_keydown_events(self,event):
"""响应按键"""
if event.key == pygame.K_RIGHT: # 如果点击右键
self.ship.moving_right = True # 移动方法为真
if event.key == pygame.K_LEFT: # 如果点击左键
self.ship.moving_left = True # 移动方法为真
elif event.key == pygame.K_q: # 如果按q键
sys.exit() # 退出程序
elif event.key == pygame.K_SPACE: # 如果按空格键
self._fire_bullet()
def _check_keyup_events(self, event):
"""响应松开"""
if event.key == pygame.K_RIGHT: # 如果点击右键
self.ship.moving_right = False # 移动方法为假
if event.key == pygame.K_LEFT: # 如果点击左键
self.ship.moving_left = False # 移动方法为假
def _update_screen(self):
# 每次循环都重绘屏幕
self.screen.fill(self.setting.bg_color)
self.ship.blitme()
for bullet in self.bullet.sprites():
bullet.draw_bullet()
self.aliens.draw(self.screen)
# 显示记分
self.sb.show_score()
# 如果游戏处于非活动状态就绘制Play按钮
if not self.stats.game_active:
self.play_button.draw_button()
# 让最近绘制的屏幕可见
pygame.display.flip() # flip用新的屏幕内容代替替换旧的内容
def _update_bullet(self):
self.bullet.update() # 引用bullet里面子弹更新
for bullet in self.bullet.copy(): # 遍历编组里的每个子弹，迭代编组副本
if bullet.rect.bottom <= 0: # 如果子弹底部小于等于0
self.bullet.remove(bullet) # 移除子弹
# print(len(self.bullet)) 测试子弹飞出屏幕被移除
self._check_bullet_alien_collisions()
def _check_bullet_alien_collisions(self):
'''响应子弹和外星人的碰撞'''
# 删除发生碰撞的子弹和外星人
collisions = pygame.sprite.groupcollide(self.bullet,self.aliens,True,True)
# pygame.sprite.groupcollide函数检测俩个物体发生碰撞后是否消失True消失,False碰撞后还在
if collisions: # 一旦射杀成功
for aliens in collisions.values(): # 碰撞发生个数，确保每次碰撞都会加分
self.stats.score += self.setting.alien_points * len(aliens) # 分值增加
self.sb.prep_score() # 渲染更新后分值
self.sb.check_high_score()
if not self.aliens:
# 删除现有的子弹并新建一群外星人
self.bullet.empty()
self._create_fleet()
self.setting.increase_speed()
# 提⾼等级
self.stats.level += 1
self.sb.prep_level()
def _fire_bullet(self):
"""创建一个新的子弹，并将其加入编组bullets中"""
if len(self.bullet) < self.setting.bullet_allowed: # 当前编组长度小于允许数量
new_bullet = Bullet(self) # 才会创建子弹
self.bullet.add(new_bullet) # 并将子弹编组操作
def _create_fleet(self):
"""创建外星人群"""
# 创建一个外星人并计算一行可容纳多少个外星人
# 外星人的间距为外星人宽度
alien = Alien(self)
alien_width,alien_height = alien.rect.size
available_apace_x = self.setting.screen_width - (2 * alien_width)
number_alien_x = available_apace_x // (2 * alien_width) # 向下取整除法
ship_height = self.ship.rect.height
available_apace_y = (self.setting.screen_height - (3 * alien_height) - ship_height)
number_rows = available_apace_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_alien_x):
self._create_alien(alien_number,row_number)
def _create_alien(self,alien_number,row_number):
# 创建一个外星人并将其加入当前行
alien = Alien(self)
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
self.aliens.add(alien)
def _update_aliens(self):
"""更新外星人群中所有外星人的位置"""
self._check_fleet_edges() # 调用更新外星人纵向位置方法
self.aliens.update() # 更新外星人横向位置
if pygame.sprite.spritecollideany(self.ship,self.aliens):
# pygame.sprite.spritecollideany 接受元素和编组中任何一个元素是否发生碰撞，碰撞为True
self._ship_hit()
self._check_aliens_bottom()
def _check_fleet_edges(self):
"""有外星人到达边缘时采取相应的措施"""
for alien in self.aliens.sprites():
if alien.check_edges():
self._change_fleet_direction()
break
def _change_fleet_direction(self):
"""将整群外星人下移，并改变它们的方向"""
for alien in self.aliens.sprites():
alien.rect.y += self.setting.fleet_drop_speed # 向下移动纵坐标加向下移动速度
self.setting.fleet_direction *= -1 # 方向相反
def _ship_hit(self):
"""响应飞船被外星人撞到"""
# 将 ship_left 减 1
if self.stats.ship_left > 0: # 如果飞船数量大于零进行下面操作
self.stats.ship_left -= 1 # 飞船数量减1
self.sb.prep_ships()
# 清空余下的外星人和子弹
self.aliens.empty()
self.bullet.empty()
# 创建一群新的外星人，并将飞船放到屏幕底部中央
self._create_fleet()
self.ship.center_ship()
# 暂停
sleep(0.5)
else:
self.stats.game_active = False
pygame.mouse.set_visible(True) # 当游戏结束光标回来
def _check_aliens_bottom(self):
"""检查是否有外星人到达了屏幕底端"""
screen_rect = self.screen.get_rect()
for alien in self.aliens.sprites():
if alien.rect.bottom >= screen_rect.bottom:
# 像飞船被撞到一样处理
self._ship_hit()
break
if __name__ == '__main__': # 如果运行程序就是当前文件
# 创建游戏实例并运行游戏
ai = AlienInvasion() # 就会新建一个AlienInvasion的游戏
ai.run_game() # 并且运行游戏
ship.py
import pygame
from pygame.sprite import Sprite
class Ship(Sprite):
"""管理飞船的类"""
def __init__(self,ai_game):
"""初始化飞船并设置其初试位置"""
super().__init__()
self.screen = ai_game.screen
self.screen_rect = ai_game.screen.get_rect()
self.settings = ai_game.setting
# 加载飞船图像并获取其外接矩形
self.image = pygame.image.load("images/小飞船.png")
self.rect = self.image.get_rect()
# 对于每艘新飞船，都将其放在屏幕底部的中央
self.rect.midbottom = self.screen_rect.midbottom
self.x = float(self.rect.x) # 使x位置为飞船实际位置，原始x是以1单位运行
self.moving_right = False
self.moving_left = False
def blitme(self):
"""在指定位置绘制飞船"""
self.screen.blit(self.image,self.rect)
def update(self):
"""根据移动标志调整飞船位置"""
if self.moving_right and self.rect.right < self.screen_rect.right:
self.x += self.settings.ship_speed # x存储的是真正浮点数位置
if self.moving_left and self.rect.left > self.screen_rect.left:
self.x -= self.settings.ship_speed
self.rect.x = self.x
def center_ship(self):
"""让飞船在屏幕底部居中"""
self.rect.midbottom = self.screen_rect.midbottom
self.x = float(self.rect.x)
game_stats.py
class GameStats:
"""跟踪游戏的统计信息"""
def __init__(self,ai_game):
"""初始化统计信息"""
# 在任何情况下都不应重置最⾼分
# self.ai_game = ai_game
self.high_score = 0
self.settings = ai_game.setting
self.reset_stats()
# 游戏刚启动时处于非活动状态
self.game_active = False
# # self.stats = {'score': 0, 'highest_score': 0,'level' : 1}
# self.text_color = (30, 30, 30)
# self.font = pygame.font.SysFont(None, 48)
# self.prep_level()
#
# def prep_level(self):
# """将等级渲染为图像"""
# level_str = str(self.stats.level)
# self.level_image = self.font.render(level_str, True,self.text_color, self.settings.bg_color)
# # 将等级放在得分下⽅
# self.level_rect = self.level_image.get_rect()
# self.level_rect.right = self.score_rect.right
# self.level_rect.top = self.score_rect.bottom + 10
def reset_stats(self):
"""初始化在游戏运行期间可能变化的统计信息"""
self.ship_left = self.settings.ship_limit # 将游戏剩余飞船数量恢复成初始值
# # self.ships_left = self.ai_settings.ship_limit
self.score = 0 # 每局游戏开始时分数重置为0
self.level = 1
scoreboard.py
import pygame.font
from pygame.sprite import Group
from ship import Ship
class Scoreboard:
"""显示得分信息的类"""
def __init__(self,ai_game):
"""初始化显示得分涉及的属性"""
self.ai_game = ai_game
self.screen = ai_game.screen
self.screen_rect = self.screen.get_rect()
self.settings = ai_game.setting
self.stats = ai_game.stats
# 显示得分信息时使用的字体设置
self.text_color = (30,30,30)
self.font = pygame.font.SysFont(None,48)
# 准备初始得分图像和最高分
self.prep_score()
self.prep_high_score()
self.prep_level()
self.prep_ships()
def prep_ships(self):
"""显⽰还余下多少艘飞船"""
self.ships = Group()
for ship_number in range(self.stats.ship_left):
ship = Ship(self.ai_game)
ship.rect.x = 10 + ship_number * ship.rect.width
ship.rect.y = 10
self.ships.add(ship)
def prep_level(self):
"""将等级渲染为图像"""
level_str = str(self.stats.level)
self.level_image = self.font.render(level_str, True,
self.text_color, self.settings.bg_color)
# 将等级放在得分下⽅
self.level_rect = self.level_image.get_rect()
self.level_rect.right = self.score_rect.right
self.level_rect.top = self.score_rect.bottom + 10
def prep_high_score(self):
"""将最⾼分渲染为图像"""
high_score = round(self.stats.high_score, -1)
high_score_str = f"{high_score:,}"
self.high_score_image = self.font.render(high_score_str,True,
self.text_color, self.settings.bg_color)
# 将最⾼分放在屏幕顶部的中央
self.high_score_rect = self.high_score_image.get_rect()
self.high_score_rect.center = self.screen_rect.center
self.high_score_rect.top = self.score_rect.top
def prep_score(self):
"""将得分转换为一副渲染的图像"""
rounded_score = round(self.stats.score, -1) # round函数会让浮点精确到小数点后某一位
# 精确到小数点后-1位，即整数前一位，为10的倍数
score_str = f"{rounded_score:,}" # f 为格式说明符，用,隔开字符
# score_str = str(self.stats.score)
self.score_image = self.font.render(score_str,True,
self.text_color,self.settings.bg_color)
# 在屏幕右上角显示得分
self.score_rect = self.score_image.get_rect()
self.score_rect.right = self.screen_rect.right - 20
self.score_rect.top = 20
def show_score(self):
"""在屏幕上显示得分和最高分和等级，飞船"""
self.screen.blit(self.score_image,self.score_rect)
self.screen.blit(self.high_score_image, self.high_score_rect)
self.screen.blit(self.level_image, self.level_rect)
self.ships.draw(self.screen)
def check_high_score(self):
"""检查是否诞⽣了新的最⾼分"""
if self.stats.score > self.stats.high_score:
self.stats.high_score = self.stats.score
self.prep_high_score()
button.py
import pygame.font # 能在游戏里添加文本
class Button:
def __init__(self,ai_game,msg):
"""初始化按钮的属性"""
self.screen = ai_game.screen
self.screen_rect = self.screen.get_rect()
# 设置按钮的尺寸和其他属性
self.width,self.height = 200,50
self.button_color = (0,255,0)
self.text_color = (255,255,255)
self.font = pygame.font.SysFont(None,48) # 设置按钮文字字号
# 创建按钮的 rect 对象，并使其居中
self.rect = pygame.Rect(0,0,self.width,self.height) # 按钮为矩形元素
self.rect.center = self.screen_rect.center # 将按钮放在屏幕中央
# 按钮的标签只需要创建一次
self._prep_msg(msg)
def _prep_msg(self,msg):
"""将msg渲染为图像，并使其在按键上居中"""
# render渲染文字（文本，是否开始反锯齿功能：True文本边缘更加平滑，文本文字颜色，背景颜色）
self.msg_image = self.font.render(msg,True,self.text_color,self.button_color)
self.msg_image_rect = self.msg_image.get_rect()
self.msg_image_rect.center = self.rect.center # 将文字放在按钮中心
def draw_button(self):
# 绘制一个用颜色填充的按钮，再绘制文本
self.screen.fill(self.button_color,self.rect) # 给矩形上背景颜色
self.screen.blit(self.msg_image,self.msg_image_rect) # 将文本绘制在矩形上
settings.py
class Settings:
def __init__(self):
"""初始化游戏的设置"""
# 屏幕设置
self.screen_width = 1200
self.screen_height = 700
self.bg_color = (255,255,255) # 设置背景颜色RGB（红，绿，蓝）
# 子弹设置
self.bullet_width = 3
self.bullet_height = 6
self.bullet_color = (60,60,60)
self.bullet_allowed = 3 # 设置子弹每组数量
# 外星人设置
self.fleet_drop_speed = 1 # 设置外星人向下移动速度
# fleet_direcrion为1表示向右移，为-1表示向左移
self.fleet_direction = 1
# 设置飞船数量
self.ship_limit = 3
# 加快游戏节奏速度
self.speedup_scale = 1.1 # 游戏当前速度
# 外星人分数的提升速度
self.score_scale = 1.5
self.initialize_dynamic_settings()
def initialize_dynamic_settings(self):
"""初始化随游戏进行而变化的设置"""
self.ship_speed = 1.5
self.bullet_speed = 2.5
self.alien_speed = 1.0
# fleet_direction为1表示向右，为-1表示向左
self.fleet_direction = 1
# 记分
self.alien_points = 50
def increase_speed(self):
"""提高速度设置"""
self.ship_speed *= self.speedup_scale
self.bullet_speed *= self.speedup_scale
self.alien_speed *= self.speedup_scale
self.alien_points = int(self.alien_points * self.score_scale)
alien.py
import pygame
from pygame.sprite import Sprite
class Alien(Sprite): # Sprite类方便对多个相同对象编组管理
"""表示单个外星人的类"""
def __init__(self,ai_game):
"""初始化外星人并设置其起始位置"""
super().__init__() # 调用父类函数
self.screen = ai_game.screen
self.settings = ai_game.setting
# 加载外星人图像并设置其 rect属性
self.image = pygame.image.load("images/外星人.png")
self.rect = self.image.get_rect() # 外接矩形与图像一样
# 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
# 存储外星人的精确水平位置
self.x = float(self.rect.x)
def update(self):
"""向右移动外星人"""
self.x += self.settings.alien_speed * self.settings.fleet_direction
self.rect.x = self.x
def check_edges(self):
"""如果外星人位于屏幕边缘，就返回Ture"""
screen_rect = self.screen.get_rect()
if self.rect.right >= screen_rect.right or self.rect.left <= 0:
# 如果外星人右侧大于等于屏幕右侧或者左侧小于0证明外星人碰边了
return True
bullet.py
import pygame
from pygame.sprite import Sprite # Sprite把多个元素进行编组
class Bullet(Sprite):
"""管理飞船所发射子弹的类"""
def __init__(self,ai_game):
"""在飞船当前位置创建一个子弹对象"""
super().__init__() # 把父类相关属性初始化
self.screen = ai_game.screen
self.setting = ai_game.setting
self.color = self.setting.bullet_color
# 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,self.setting.bullet_width,self.setting.bullet_height)
self.rect.midtop = ai_game.ship.rect.midtop
# 存储用小数表示的子弹位置
self.y = float(self.rect.y)
def update(self):
"""向上移动子弹"""
# 更新表示子弹位置的小数值
self.y -= self.setting.bullet_speed # 更新位置
# 更新表示子弹的rect的位置
self.rect.y = self.y # 绘制矩形
def draw_bullet(self):
"""在屏幕上绘制子弹"""
pygame.draw.rect(self.screen,self.color,self.rect)
