python学习 -- 综合案例1：设计一款基于python的飞机大战小游戏

pygame模块介绍

Pygame 是基于 Python 的开源、跨平台游戏开发库，依托 SDL（Simple DirectMedia Layer）实现多媒体功能，支持 2D 游戏、交互式应用等开发‌14。其核心优势包括：

• ‌跨平台性‌
  支持 Windows、macOS、Linux 等主流操作系统，部分版本可适配移动端和网页端‌。
• ‌功能全面‌
  提供图形渲染、音频播放、事件处理、碰撞检测等模块，覆盖游戏开发全流程‌。
• ‌简单易用‌
  通过 Python 简洁语法和面向对象设计，开发者可快速实现游戏逻辑与界面交互‌。
  核心模块与功能

核心模块与功能

开发流程

1. ‌安装与初始化‌
   通过 pip install pygame 安装‌，开发前需调用 pygame.init() 初始化模块‌。

2. ‌窗口创建‌

   pythonCopy Code# 设置窗口分辨率与标题
   screen = pygame.display.set_mode((800, 600))
   pygame.display.set_caption("游戏窗口")  # ‌:ml-citation{ref="4,6" data="citationList"}
   

3. ‌主循环设计‌

   pythonCopy Coderunning = True
   while running:
       # 处理事件（如关闭窗口）
       for event in pygame.event.get():
           if event.type == pygame.QUIT:
               running = False  # ‌:ml-citation{ref="6,7" data="citationList"}
       
       # 渲染逻辑
       screen.fill((0, 0, 0))  # 填充背景色
       pygame.display.flip()   # 全屏更新显示‌:ml-citation{ref="6,7" data="citationList"}
   

4. ‌资源加载与优化‌

   • ‌图像处理‌：使用 pygame.image.load("image.png") 加载并缩放适配分辨率‌。
   • ‌音频播放‌：通过 mixer.Sound("sound.wav") 加载音效文件‌。
   • ‌性能优化‌：优先局部更新（display.update()）和精灵组批量操作‌。

本文案例 - 飞机大战

这部分将详细介绍如何使用Pygame库开发一个简单的飞机大战游戏。
将通过创建精灵类（背景精灵、英雄精灵、敌人精灵、子弹精灵）、组织精灵组、控制移动和绘制精灵等步骤，实现一个基础的飞机射击游戏。

开发流程

首先创建两个文件，plane_main.py和plane_sprites.py,其中前者是程序主程序入口，后者是需要用的类

1. 导入必要的库

首先，我们需要导入Pygame库，这是开发游戏的基础库。

pythonCopy Codeimport pygame
import random

2. 定义常量

定义一些常量，例如屏幕尺寸、帧率、自定义事件等。

pythonCopy Code# 常量 建议常量名称全部大写
SCREEN_RECT = pygame.Rect(0, 0, 480, 700)
FRAME_TICK = 60

# 敌机的定时的常量
CREATE_ENEMY_EVENT = pygame.USEREVENT

# 英雄子弹的定时常量
HERO_FIRE_EVENT = pygame.USEREVENT + 1

3. 创建精灵类

接下来，我们创建四个精灵类：GameSprite（基础精灵类）、BackGround（背景精灵）、Enemy（敌人精灵）、Hero（英雄精灵）和Bullet（子弹精灵）。

pythonCopy Codeclass GameSprite(pygame.sprite.Sprite):
    def __init__(self, image_name, speed=1):
        super().__init__()
        self.image = pygame.image.load(image_name)
        self.rect = self.image.get_rect()
        self.speed = speed

    def update(self):
        self.rect.y += self.speed

class BackGround(GameSprite):
    def __init__(self, image_name):
        super().__init__(image_name)

    def update(self):
        super().update()
        if self.rect.y >= SCREEN_RECT.height:
            self.rect.y = -self.rect.height

class Enemy(GameSprite):
    def __init__(self):
        super().__init__("./images/enemy1.png")
        max_x = SCREEN_RECT.width - self.rect.width
        self.rect.x = random.randint(0, max_x)
        self.speed = random.randint(2, 4)

    def update(self):
        super().update()
        if self.rect.y > SCREEN_RECT.height:
            self.kill()

class Hero(GameSprite):
    def __init__(self):
        super().__init__("./images/me2.png", 0)
        self.rect.centerx = SCREEN_RECT.centerx
        self.rect.bottom = SCREEN_RECT.bottom - 100
        self.bullet_group = pygame.sprite.Group()

    def update(self):
        self.rect.x += self.speed
        if self.rect.x < 0:
            self.rect.x = 0
        elif self.rect.right > SCREEN_RECT.right:
            self.rect.right = SCREEN_RECT.right

    def fire(self):
        for i in (1, 2, 3):
            bullet = Bullet()
            bullet.rect.bottom = self.rect.y - i * 20
            bullet.rect.centerx = self.rect.centerx
            self.bullet_group.add(bullet)

class Bullet(GameSprite):
    def __init__(self):
        super().__init__("./images/bullet1.png", -2)

    def update(self):
        super().update()
        if self.rect.bottom < 0:
            self.kill()

    def __del__(self):
        print("子弹销毁...")

4. 主程序

在主程序中，我们创建游戏对象、精灵组、设置定时事件，并编写游戏循环。

pythonCopy Codeclass PlaneGame:
    def __init__(self):
        print("飞机大战初始化开始...")
        self.screen = pygame.display.set_mode(SCREEN_RECT.size)
        self.clock = pygame.time.Clock()
        self.__create_sprites()
        pygame.time.set_timer(CREATE_ENEMY_EVENT, 1000)
        pygame.time.set_timer(HERO_FIRE_EVENT, 500)

    def __create_sprites(self):
        bg = BackGround("./images/background.png")
        bg2 = BackGround("./images/background.png")
        bg2.rect.y = -bg2.rect.height
        self.back_group = pygame.sprite.Group(bg, bg2)
        self.enemy_group = pygame.sprite.Group()
        self.hero = Hero()
        self.hero_group = pygame.sprite.Group(self.hero)

    def __update_sprites(self):
        self.back_group.update()
        self.back_group.draw(self.screen)
        self.enemy_group.update()
        self.enemy_group.draw(self.screen)
        self.hero_group.update()
        self.hero_group.draw(self.screen)
        self.hero.bullet_group.update()
        self.hero.bullet_group.draw(self.screen)

    def __event_handler(self):
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                PlaneGame.game_over()
            elif event.type == CREATE_ENEMY_EVENT:
                enemy = Enemy()
                self.enemy_group.add(enemy)
            elif event.type == HERO_FIRE_EVENT:
                self.hero.fire()
            key_pressed = pygame.key.get_pressed()
            if key_pressedpygame.K_RIGHT]:
                self.hero.speed = 2
            elif key_pressedpygame.K_LEFT]:
                self.hero.speed = -2

    def __check_collide(self):
        pygame.sprite.groupcollide(self.hero.bullet_group, self.enemy_group, True, True)
        en = pygame.sprite.spritecollide(self.hero, self.enemy_group, True)
        if len(en) > 0:
            self.hero.kill()
            PlaneGame.game_over()

    def start_game(self):
        print("游戏开始了....")
        while True:
            self.clock.tick(FRAME_TICK)
            self.__update_sprites()
            self.__event_handler()
            self.__check_collide()
            pygame.display.update()

    @staticmethod
    def game_over():
        print("游戏结束！！")
        pygame.quit()
        exit()

if __name__ == '__main__':
    game = PlaneGame()
    game.start_game()

运行游戏

运行plane_main.py文件即可

总结

通过以上步骤，我们成功地使用Pygame库开发了一个简单的飞机大战游戏。

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