关于“Python”的核心知识点整理大全36-编程知识

13.4.4 向下移动外星人群并改变移动方向

game_functions.py

alien_invasion.py

13.5 射杀外星人

13.5.1 检测子弹与外星人的碰撞

game_functions.py

alien_invasion.py

13.5.2 为测试创建大子弹

13.5.3 生成新的外星人群

game_functions.py

alien_invasion.py

13.5.4 提高子弹的速度

settings.py

13.5.5 重构 update_bullets()

game_functions.py

13.6 结束游戏

13.6.1 检测外星人和飞船碰撞

game_functions.py

alien_invasion.py

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13.4.4 向下移动外星人群并改变移动方向

有外星人到达屏幕边缘时，需要将整群外星人下移，并改变它们的移动方向。我们需要对 game_functions.py做重大修改，因为我们要在这里检查是否有外星人到达了左边缘或右边缘。为此，我们编写函数check_fleet_edges()和change_fleet_direction()，并对update_aliens()进行修改：

game_functions.py

def check_fleet_edges(ai_settings, aliens):"""有外星人到达边缘时采取相应的措施"""
1 for alien in aliens.sprites():if alien.check_edges():change_fleet_direction(ai_settings, aliens)break
def change_fleet_direction(ai_settings, aliens):"""将整群外星人下移，并改变它们的方向"""for alien in aliens.sprites():
2 alien.rect.y += ai_settings.fleet_drop_speedai_settings.fleet_direction *= -1
def update_aliens(ai_settings, aliens):"""检查是否有外星人位于屏幕边缘，并更新整群外星人的位置"""
3 check_fleet_edges(ai_settings, aliens)aliens.update()

在check_fleet_edges()中，我们遍历外星人群，并对其中的每个外星人调用check_edges() （见1）。如果check_edges()返回True，我们就知道相应的外星人位于屏幕边缘，需要改变外星人群的方向，因此我们调用change_fleet_direction()并退出循环。在change_fleet_direction()中，我们遍历所有外星人，将每个外星人下移fleet_drop_speed设置的值（见2）；然后，将fleet_ direction的值修改为其当前值与1的乘积。

我们修改了函数update_aliens()，在其中通过调用check_fleet_edges()来确定是否有外星人位于屏幕边缘。现在，函数update_aliens()包含形参ai_settings，因此我们调用它时指定了与 ai_settings对应的实参：

alien_invasion.py

# 开始游戏主循环while True:gf.check_events(ai_settings, screen, ship, bullets)
ship.update()gf.update_bullets(bullets)gf.update_aliens(ai_settings, aliens)gf.update_screen(ai_settings, screen, ship, aliens, bullets)

如果你现在运行这个游戏，外星人群将在屏幕上来回移动，并在抵达屏幕边缘后向下移动。现在可以开始射杀外星人，检查是否有外星人撞到飞船，或抵达了屏幕底端。

13.5 射杀外星人

我们创建了飞船和外星人群，但子弹击中外星人时，将穿过外星人，因为我们还没有检查碰撞。在游戏编程中，碰撞指的是游戏元素重叠在一起。要让子弹能够击落外星人，我们将使用 sprite.groupcollide()检测两个编组的成员之间的碰撞。

13.5.1 检测子弹与外星人的碰撞

子弹击中外星人时，我们要马上知道，以便碰撞发生后让外星人立即消失。为此，我们将在更新子弹的位置后立即检测碰撞。方法sprite.groupcollide()将每颗子弹的rect同每个外星人的rect进行比较，并返回一个字典，其中包含发生了碰撞的子弹和外星人。在这个字典中，每个键都是一颗子弹，而相应的值都是被击中的外星人（第14章实现记分系统时，也会用到这个字典）。在函数update_bullets()中，使用下面的代码来检查碰撞：

game_functions.py

def update_bullets(aliens, bullets):"""更新子弹的位置，并删除已消失的子弹"""--snip--# 检查是否有子弹击中了外星人# 如果是这样，就删除相应的子弹和外星人collisions = pygame.sprite.groupcollide(bullets, aliens, True, True)

新增的这行代码遍历编组bullets中的每颗子弹，再遍历编组aliens中的每个外星人。每当有子弹和外星人的rect重叠时，groupcollide()就在它返回的字典中添加一个键值对。两个实参True告诉Pygame删除发生碰撞的子弹和外星人。（要模拟能够穿行到屏幕顶端的高能子弹——消灭它击中的每个外星人，可将第一个布尔实参设置为False，并让第二个布尔实参为True。这样被击中的外星人将消失，但所有的子弹都始终有效，直到抵达屏幕顶端后消失。）我们调用update_bullets()时，传递了实参aliens：

alien_invasion.py

# 开始游戏主循环while True:gf.check_events(ai_settings, screen, ship, bullets)ship.update()gf.update_bullets(aliens, bullets)gf.update_aliens(ai_settings, aliens)gf.update_screen(ai_settings, screen, ship, aliens, bullets)

如果你此时运行这个游戏，被击中的外星人将消失。如图13-5所示，其中有一部分外星人被击落。

13.5.2 为测试创建大子弹

只需通过运行这个游戏就可以测试其很多功能，但有些功能在正常情况下测试起来比较烦琐。例如，要测试代码能否正确地处理外星人编组为空的情形，需要花很长时间将屏幕上的外星人都击落。测试有些功能时，可以修改游戏的某些设置，以便专注于游戏的特定方面。例如，可以缩小屏幕以减少需要击落的外星人数量，也可以提高子弹的速度，以便能够在单位时间内发射大量子弹。

测试这个游戏时，我喜欢做的一项修改是增大子弹的尺寸，使其在击中外星人后依然有效，如图13-6所示。请尝试将bullet_width设置为300，看看将所有外星人都射杀有多快！类似这样的修改可提高测试效率，还可能激发出如何赋予玩家更大威力的思想火花。（完成测试后，别忘了将设置恢复正常。）

13.5.3 生成新的外星人群

这个游戏的一个重要特点是外星人无穷无尽，一个外星人群被消灭后，又会出现一群外星人。要在外星人群被消灭后又显示一群外星人，首先需要检查编组aliens是否为空。如果为空，就调用create_fleet()。我们将在update_bullets()中执行这种检查，因为外星人都是在这里被消灭的：

game_functions.py

def update_bullets(ai_settings, screen, ship, aliens, bullets):--snip--# 检查是否有子弹击中了外星人# 如果是，就删除相应的子弹和外星人collisions = pygame.sprite.groupcollide(bullets, aliens, True, True)
1 if len(aliens) == 0:# 删除现有的子弹并新建一群外星人
2 bullets.empty()create_fleet(ai_settings, screen, ship, aliens)

在1处，我们检查编组aliens是否为空。如果是，就使用方法empty()删除编组中余下的所有精灵，从而删除现有的所有子弹。我们还调用了create_fleet()，再次在屏幕上显示一群外星人。现在，update_bullets()的定义包含额外的形参ai_settings、screen和ship，因此我们需要更新alien_invasion.py中对update_bullets()的调用：

alien_invasion.py

# 开始游戏主循环while True:gf.check_events(ai_settings, screen, ship, bullets)ship.update()gf.update_bullets(ai_settings, screen, ship, aliens, bullets)gf.update_aliens(ai_settings, aliens)gf.update_screen(ai_settings, screen, ship, aliens, bullets)

现在，当前外星人群消灭干净后，将立刻出现一个新的外星人群.

13.5.4 提高子弹的速度

如果你现在尝试在这个游戏中射杀外星人，可能发现子弹的速度比以前慢，这是因为在每次循环中， Pygame 需要做的工作更多了。为提高子弹的速度，可调整 settings.py 中 bullet_speed_factor的值。例如，如果将这个值增大到3，子弹在屏幕上向上穿行的速度将变得相当快：

settings.py

 # 子弹设置self.bullet_speed_factor = 3self.bullet_width = 3--snip--

这项设置的最佳值取决于你的系统速度，请找出适合你的值吧。

13.5.5 重构 update_bullets()

下面来重构update_bullets()，使其不再完成那么多任务。我们将把处理子弹和外星人碰撞的代码移到一个独立的函数中：

game_functions.py

def update_bullets(ai_settings, screen, ship, aliens, bullets):--snip# 删除已消失的子弹for bullet in bullets.copy():if bullet.rect.bottom <= 0:bullets.remove(bullet)check_bullet_alien_collisions(ai_settings, screen, ship, aliens, bullets)
def check_bullet_alien_collisions(ai_settings, screen, ship, aliens, bullets):"""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(bullets, aliens, True, True)if len(aliens) == 0:# 删除现有的所有子弹，并创建一个新的外星人群bullets.empty()create_fleet(ai_settings, screen, ship, aliens)

我们创建了一个新函数——check_bullet_alien_collisions()，以检测子弹和外星人之间的碰撞，以及在整群外星人都被消灭干净时采取相应的措施。这避免了update_bullets()太长，简化了后续的开发工作。

13.6 结束游戏

如果玩家根本不会输，游戏还有什么趣味和挑战性可言？如果玩家没能在足够短的时间内将整群外星人都消灭干净，且有外星人撞到了飞船，飞船将被摧毁。与此同时，我们还限制了可供玩家使用的飞船数，而有外星人抵达屏幕底端时，飞船也将被摧毁。玩家用光了飞船后，游戏便结束。

13.6.1 检测外星人和飞船碰撞

我们首先检查外星人和飞船之间的碰撞，以便外星人撞上飞船时我们能够作出合适的响应。我们在更新每个外星人的位置后立即检测外星人和飞船之间的碰撞。

game_functions.py

def update_aliens(ai_settings, ship, aliens):""" 
检查是否有外星人到达屏幕边缘然后更新所有外星人的位置"""check_fleet_edges(ai_settings, aliens)aliens.update()# 检测外星人和飞船之间的碰撞
1 if pygame.sprite.spritecollideany(ship, aliens):
2 print("Ship hit!!!")

方法spritecollideany()接受两个实参：一个精灵和一个编组。它检查编组是否有成员与精灵发生了碰撞，并在找到与精灵发生了碰撞的成员后就停止遍历编组。在这里，它遍历编组 aliens，并返回它找到的第一个与飞船发生了碰撞的外星人。如果没有发生碰撞，spritecollideany()将返回None，因此Ø处的if代码块不会执行。如果找到了与飞船发生碰撞的外星人，它就返回这个外星人，因此if代码块将执行：打印“Ship hit!!!” （见）。（有外星人撞到飞船时，需要执行的任务很多：需要删除余下的所有外星人和子弹，让飞船重新居中，以及创建一群新的外星人。编写完成这些任务的代码前，需要确定检测外星人和飞船碰撞的方法是否可行。而为确定这一点，最简单的方式是编写一条print语句。）现在，我们需要将ship传递给update_aliens()：

alien_invasion.py

# 开始游戏主循环while True:gf.check_events(ai_settings, screen, ship, bullets)ship.update()gf.update_bullets(ai_settings, screen, ship, aliens, bullets)gf.update_aliens(ai_settings, ship, aliens)gf.update_screen(ai_settings, screen, ship, aliens, bullets)