Python高级第2课——飞机大战（只读课堂）
歡迎來到“只讀課堂”！
In?[1]:
#這節課我們來實戰python：Python游戲開發In?[2]:
#飛機大戰In?[3]:
#以下是我們今天的課件以及項目規劃，如果想直接進入課堂，就往下拉。飛機大戰
創建游戲是趣學語言的理想方式。看別人玩你編寫的游戲讓你很有滿足感，而編寫簡單的游戲有助于你明白專業級游戲是怎么編寫出來的。在閱讀本章的過程中，請動手輸入并運行代碼，以明白各個代碼塊對整個游戲所做的貢獻，并嘗試不同的值和設置，這樣你將對如何改進游戲的交互性有更深入的認識。
> 游戲《飛機大戰》將包含很多不同的文件，因此請在你的系統中新建一個文件夾，并將其命名為PlaneFight。請務必將這個項目的所有文件都存儲到這個文件夾中，這樣相關的import語句才能正確地工作。
規劃項目
開發大型項目時，做好規劃后再動手編寫項目很重要。規劃可確保你不偏離軌道，從而提高項目成功的可能性。
> 在游戲《飛機大戰》中，你可以控制著一架最初出現在屏幕底部中央的飛機。玩家可以使用箭頭鍵左右移動飛機，還可使用空格鍵進行射擊。游戲開始時，一群外星人出現在天空中，他們在屏幕中向下移動。玩家的任務是射殺這些外星人。只要有外星人撞到了玩家的飛機或到達了屏幕底部，游戲結束。
安裝Pygame
1. 手動安裝
- 先下載whl文件
> 下載地址：?https://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/#pygame
- 手動安裝
>?pip install pygame?1.9.3?cp36?cp36m?win_amd64.whl
2.?pip安裝
>?pip3 install pygame
> 以上可以使用Linux和Windows系統
Linux系統也可以使用sudo apt install python3-pygame?安裝Python3的版本。
檢測安裝
進入Python環境，執行：
```python
>>> import pygame
>>>
```
如果沒有任何輸出，就說明Python導入了Pygame
開始游戲項目
首先創建一個空的Pygame窗口，供后面用來繪制游戲元素，如飛機和外星人。我們還將讓這個游戲響應用戶輸入、設置背景色以及加載飛機圖像。
創建Pygame窗口以及響應用戶輸入
首先，我們創建一個空的Pygame窗口。使用Pygame編寫的游戲的基本結構如下：
```python
import sys
import pygame
def run_game():
初始化游戲并創建一個屏幕對象
pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode((800, 600))
pygame.display.set_caption('PlaneFight')
開始游戲主循環
while True:
監控鍵盤和鼠標事件
for event in pygame.event.get():
if event.type == pygame.QUIT:
sys.exit()
讓最近繪制的屏幕可見
pygame.display.flip()
run_game()
```
我們導入了模塊sys和pygame。模塊pygame包含開發游戲所需的功能。玩家退出時，我們將使用模塊sys來退出游戲。
開頭是函數run_game()?,代碼行pygame.init()初始化背景設置，讓Pygame能夠正確地工作。
調用pygame.display.set_mode()來創建一個名為screen的顯示窗口，這個游戲的所有圖形元素都將在其中繪制。實參(800, 600)是一個元組，指定了游戲窗口的尺寸。通過將這些尺寸值傳遞給pygame.display.set_mode()，我們創建了一個寬800像素、高600像素的游戲窗口（你可以根據自己的顯示器尺寸調整這些值）。
對象screen是一個surface。在Pygame中，surface是屏幕的一部分，用于顯示游戲元素。在這個游戲中，每個元素（如外星人或飛機）都是一個surface。display.set_mode()返回的surface表示整個游戲窗口。我們激活游戲的動畫循環后，每經過一次循環都將自動重繪這個surface。
為訪問Pygame檢測到的事件，我們使用方法pygame.event.get()。所有鍵盤和鼠標事件都將促使for循環運行。在這個循環中，我們將編寫一系列的if語句來檢測并響應特定的事件。例如，玩家單擊游戲窗口的關閉按鈕時，將檢測到pygame.QUIT事件，而我們調用sys.exit()來退出游戲。
調用了pygame.display.flip()，命令Pygame讓最近繪制的屏幕可見。在這里，它在每次執行while循環時都繪制一個空屏幕，并擦去舊屏幕，使得只有新屏幕可見。在我們移動游戲元素時，pygame.display.flip()將不斷更新屏幕，以顯示元素的新位置，并在原來的位置隱藏元素，從而營造平滑移動的效果。
設置背景色
Pygame默認創建一個黑色屏幕，太乏味了。下面來將背景設置為另一種顏色：
```python
import sys
import pygame
def run_game():
初始化游戲并創建一個屏幕對象
pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode((800, 600))
pygame.display.set_caption('PlaneFight')
設置背景色
bg_color = (255, 255 ,255) # R G B 0-255
開始游戲主循環
while True:
監控鍵盤和鼠標事件
for event in pygame.event.get():
if event.type == pygame.QUIT:
sys.exit()
每次循環都重繪屏幕
screen.fill(bg_color)
讓最近繪制的屏幕可見
pygame.display.flip()
run_game()
```
在Pygame中，顏色是以RGB值指定的。這種顏色由紅色、綠色和藍色值組成，其中每個值的可能取值范圍都為0~255。顏色值(255, 0, 0)表示紅色，(0, 255, 0)表示綠色，而(0, 0, 255)表示藍色。通過組合不同的RGB值，可創建1600萬種顏色。在顏色值(230, 230, 230)中，紅色、藍色和綠色量相同，它將背景設置為一種淺灰色。
我們調用方法screen.fill()，用背景色填充屏幕；這個方法只接受一個實參：一種顏色。
創建游戲設置類/重構代碼
每次給游戲添加新功能時，通常也將引入一些新設置。下面來編寫一個名為settings的模塊，其中包含一個名為Settings的類，用于將所有設置存儲在一個地方，以免在代碼中到處添加設置。這樣，我們就能傳遞一個設置對象，而不是眾多不同的設置。另外，這讓函數調用更簡單，且在項目增大時修改游戲的外觀更容易：要修改游戲，只需修改settings.py中的一些值，而無需查找散布在文件中的不同設置。
```python
class Settings():
'''存儲《飛機大戰》的所有設置的類'''
def?init(self):
'''初始化游戲的設置'''
屏幕設置
self.screen_width = 800
self.screen_height = 600
self.bg_color = (230, 230, 230)
在planefight.py文件下面是這樣的：
```python
import sys
import pygame
from settings import Settings
def run_game():
初始化游戲并創建一個屏幕對象
pygame.init()
game_settings = Settings()
screen = pygame.display.set_mode((game_settings.screen_width, game_settings.screen_height))
pygame.display.set_caption('flygame')
設置背景色
bg_color = (230, 230 ,230)
開始游戲主循環
while True:
監控鍵盤和鼠標事件
for event in pygame.event.get():
if event.type == pygame.QUIT:
sys.exit()
每次循環都重繪屏幕
screen.fill(game_settings.bg_color)
讓最近繪制的屏幕可見
pygame.display.flip()
run_game()
添加飛機圖像
在游戲中幾乎可以使用任何類型的圖像文件，但使用位圖（.bmp）文件最為簡單，因為Pygame默認加載位圖。
下面將飛機加入到游戲中。為了在屏幕上繪制玩家的飛機，我們將加載一幅圖像，再使用Pygame方法blit()繪制它。
當選擇用于表示飛機的圖像后，需要將其顯示到屏幕上。我們將創建一個名為plane的模塊，其中包含Plane類，它負責管理飛機的大部分行為。
```python
import pygame
class Plane():
def?init(self, screen):
'''初始化飛機并設置其初始位置'''
self.screen = screen
加載飛機圖像并獲取其外接矩形
self.image = pygame.image.load('images/ship.bmp')
self.rect = self.image.get_rect()
self.screen_rect = screen.get_rect
將每架新飛機放在屏幕底部中央
self.rect.centerx = self.screen_rect.centerx
self.rect.bottom = self.screen_rect.bottom
def blitme(self):
"""在指定位置繪制飛機"""
將背景圖畫上去，blit是個重要函數，第一個參數為一個Surface對象，第二個為左上角位置。
self.screen.blit(self.image, self.rect)
重構代碼
在大型項目中，經常需要在添加新代碼前重構既有代碼。重構旨在簡化既有代碼的結構，使其更容易擴展。我們將創建一個名為gamefunctions的新模塊，它將存儲大量讓游戲《飛機大戰》運行的函數。通過創建模塊gamefunctions，可避免planefight.py太長，并使其邏輯更容易理解。
函數check_events()
首先把管理事件的代碼移到一個名為check_events()的函數中，以簡化run_game()并隔離事件管理循環。
```python
import sys
import pygame
def check_events():
監控鍵盤和鼠標事件
for event in pygame.event.get():
if event.type == pygame.QUIT:
sys.exit()
函數update_screen
另外把更新屏幕的代碼移植到update_screen的函數中。也在gamefunctions文件里面。
```python
import sys
import pygame
def update_screen(game_settings, screen, plane):
"""更新屏幕上的圖像，并切換到新屏幕"""
每次循環時都重繪屏幕
screen.fill(game_settings.bg_color)
plane.blitme()
讓最近繪制的屏幕可見
pygame.display.flip()
這兩個函數重寫后主函數就是這樣了：
```python
import sys
import pygame
from settings import Settings
from plane import Plane
import gamefunctions as gf
def run_game():
初始化游戲并創建一個屏幕對象
pygame.init()
game_settings = Settings()
screen = pygame.display.set_mode((game_settings.screen_width, game_settings.screen_height))
pygame.display.set_caption('PlaneFight')
創建一艘飛船
plane = Plane(screen)
開始游戲主循環
while True:
gf.check_events()
gf.update_screen(game_settings, screen, plane)
run_game()
In?[4]:
#光看課件是沒有用的。In?[5]:
#下面我們來正式開始講課。In?[6]:
#今天我只能給大家講一些。In?[7]:
#這節課我們來實現“控制著一腳最初出現在屏幕底部中央的飛機”。In?[8]:
#如果沒有“Pygame”模塊，那么就去安裝。In?[9]:
pip install pygame The following command must be run outside of the IPython shell:$ pip install pygameThe Python package manager (pip) can only be used from outside of IPython. Please reissue the `pip` command in a separate terminal or command prompt.See the Python documentation for more informations on how to install packages:https://docs.python.org/3/installing/In?[10]:
#主要涉及到重構代碼In?[11]:
#你要玩飛機大戰，一定要一個窗口是吧In?[12]:
import pygameIn?[13]:
import sysIn?[15]:
def run_game():pygame.init()screen = pygame.display.set_mode((800, 600))pygame.display.set_caption('PlaneFight')while True:for event in pygame.event.get():if event.type == pygame.QUIT:sys.exit()pygame.display.flip()run_game() An exception has occurred, use %tb to see the full traceback.SystemExit C:\ProgramData\Anaconda3\lib\site-packages\IPython\core\interactiveshell.py:2918: UserWarning: To exit: use 'exit', 'quit', or Ctrl-D.warn("To exit: use 'exit', 'quit', or Ctrl-D.", stacklevel=1)In?[1]:
#剛剛我們已經運行了一遍。In?[2]:
#運行的結果是會產生一個窗口。下面我來詳細講一下各個代碼。
In?[3]:
#前面兩個import就是導入了sys和pygame模塊，我們后面才可以使用。In?[4]:
#def是初始化然后創建一個屏幕（run game）In?[5]:
#剛剛出現的一個屏幕就是用pygame.init()產生的。In?[6]:
#screen = pygame.display.set_mode((800, 600))就是設定窗口大小In?[7]:
#800是長度，600是高。In?[8]:
#如果你想變小屏幕，就可以該車成400,300In?[9]:
#while True是一只循環，是讓程序一直死循環In?[10]:
#event.get可以監控到窗口里所有的事件In?[11]:
#sys.exit()是表示如果不按Esc那個窗口是退不掉的。In?[12]:
#我們再來運行試試In?[15]:
import sys import pygame def run_game():pygame.init()screen = pygame.display.set_mode((800, 600))pygame.display.set_caption('PlaneFight')while True:for event in pygame.event.get():if event.type == pygame.QUIT:sys.exit()pygame.display.flip()run_game() An exception has occurred, use %tb to see the full traceback.SystemExit C:\ProgramData\Anaconda3\lib\site-packages\IPython\core\interactiveshell.py:2918: UserWarning: To exit: use 'exit', 'quit', or Ctrl-D.warn("To exit: use 'exit', 'quit', or Ctrl-D.", stacklevel=1)?
In?[16]:
#我們可以看到運行窗口是上面這個樣子的。In?[17]:
#pygame.display.flip就是繪制新的圖片，也就是刷新。In?[18]:
#這句話的意思就是全局更新屏幕。設置背景顏色
In?[2]:
import sys import pygame def run_game():pygame.init()screen = pygame.display.set_mode((800, 600))pygame.display.set_caption('PlaneFight')bg_color = (255, 255 ,255)while True:for event in pygame.event.get():if event.type == pygame.QUIT:sys.exit()screen.fill(bg_color)pygame.display.flip()run_game() An exception has occurred, use %tb to see the full traceback.SystemExit C:\ProgramData\Anaconda3\lib\site-packages\IPython\core\interactiveshell.py:2918: UserWarning: To exit: use 'exit', 'quit', or Ctrl-D.warn("To exit: use 'exit', 'quit', or Ctrl-D.", stacklevel=1)In?[3]:
#通過以上代碼我們就把窗口的背景顏色由黑色改為了白色。?
In?[4]:
#R是red的縮寫，就是紅色In?[5]:
#G是green的縮寫，就是綠色In?[6]:
#B是blue的縮寫，就是藍色In?[7]:
#0-250的數值就是從黑到白，數值越接近250就越白。In?[10]:
import sys import pygame def run_game():pygame.init()screen = pygame.display.set_mode((800, 600))pygame.display.set_caption('PlaneFight')bg_color = (0, 255 ,0)while True:for event in pygame.event.get():if event.type == pygame.QUIT:sys.exit()screen.fill(bg_color)pygame.display.flip()run_game() An exception has occurred, use %tb to see the full traceback.SystemExit C:\ProgramData\Anaconda3\lib\site-packages\IPython\core\interactiveshell.py:2918: UserWarning: To exit: use 'exit', 'quit', or Ctrl-D.warn("To exit: use 'exit', 'quit', or Ctrl-D.", stacklevel=1)In?[8]:
#如果把數值改一下，改成0,250,0，那么就是綠色。?
In?[11]:
#如果改成50,150,200，會變成下面這種顏色：In?[12]:
import sys import pygame def run_game():pygame.init()screen = pygame.display.set_mode((800, 600))pygame.display.set_caption('PlaneFight')bg_color = (50, 150 ,200)while True:for event in pygame.event.get():if event.type == pygame.QUIT:sys.exit()screen.fill(bg_color)pygame.display.flip()run_game() An exception has occurred, use %tb to see the full traceback.SystemExit C:\ProgramData\Anaconda3\lib\site-packages\IPython\core\interactiveshell.py:2918: UserWarning: To exit: use 'exit', 'quit', or Ctrl-D.warn("To exit: use 'exit', 'quit', or Ctrl-D.", stacklevel=1)?
In?[13]:
#這款藍色相對來說好看一些。In?[14]:
#screen的意思就是我們的屏幕（窗口）In?[15]:
#在后面可以改填充之類的surface（圖層），可以重復疊加，還可以添加小的圖像。In?[16]:
#注意，在pygame里面圖形都是矩形的。創建游戲設置類
In?[17]:
#這里我們為了方便起見，是不再添加注釋了的，要看注釋的向上拉去看課件。In?[18]:
#建議再建一個文件，叫做"Settings"。In?[19]:
#它會儲存關于所有窗口的設置。In?[20]:
import sys import pygame from settings import Settingsdef run_game():pygame.init()game_settings = Settings()screen = pygame.display.set_mode((game_settings.screen_width, game_settings.screen_height))pygame.display.set_caption('flygame')bg_color = (230, 230 ,230)while True:for event in pygame.event.get():if event.type == pygame.QUIT:sys.exit()screen.fill(game_settings.bg_color)pygame.display.flip()run_game() --------------------------------------------------------------------------- ModuleNotFoundError Traceback (most recent call last) <ipython-input-20-1dc072ba7479> in <module>()3 import pygame4 ----> 5 from settings import Settings6 7 def run_game():ModuleNotFoundError: No module named 'settings'In?[21]:
#同學們，這里記得裝settings模塊In?[22]:
pip install settings The following command must be run outside of the IPython shell:$ pip install settingsThe Python package manager (pip) can only be used from outside of IPython. Please reissue the `pip` command in a separate terminal or command prompt.See the Python documentation for more informations on how to install packages:https://docs.python.org/3/installing/In?[23]:
#pygame.init()就是實例化添加飛機圖像
In?[24]:
import pygameclass Plane():def __init__(self, screen):'''初始化飛機并設置其初始位置'''self.screen = screenself.image = pygame.image.load('images/ship.bmp')self.rect = self.image.get_rect()self.screen_rect = screen.get_rectself.rect.centerx = self.screen_rect.centerx self.rect.bottom = self.screen_rect.bottomdef blitme(self): """在指定位置繪制飛機""" self.screen.blit(self.image, self.rect)In?[25]:
#建議再創建一個文件"plane"來儲存。好了，我們這節課就先暫時講到這里！
本次只讀課堂的python教程就到這了，歡迎下一次的收看！
總結
以上是生活随笔為你收集整理的Python高级第2课——飞机大战（只读课堂）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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