【python完整代码实现外星人入侵游戏】

提示：文章写完后，目录可以自动生成，如何生成可参考右边的帮助文档

python完整代码实现外星人入侵游戏

用python实现外星人入侵案例，亲自敲 可实现

本文程序稍加改动主要来自《python编程：从入门到实践》图片我是直接百度搜的，然后自己用函数调整了图片的大小，解决游戏元素问题。此外还改变了游戏的按钮设置。下面直接展示代码用例，记得下面提到所有文件都下载才可以正确运行这个游戏。游戏素材处理函数放在了最后，大家可以先行阅读，有利于获取自己的游戏元素，编写多样化的游戏。谢谢各位。

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、alien_invasion.py？

这个文件是函数的运行文件，集成了很多游戏运行的函数，我在复现这个代码时，写了大量的备注

import sys
from time import sleep

import pygame

from settings import Settings
from game_stats import GameStats
from scoreboard import Scoreboard

from button import Button
from ship import Ship
from bullet import Bullet
from alien import Alien


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()
        self.clock = pygame.time.Clock()
        # self.screen = pygame.display.set_mode((1200, 800))
        self.settings = Settings()
        self.screen = pygame.display.set_mode((self.settings.scree_width,self.settings.scree_height))
        pygame.display.set_caption("Alien Invasion")

        # 创建窗口以后调用此函数，停止文本输入模式，
        # 这个时候你的按键就会变成单独的按键事件被pygame处理。
        pygame.key.stop_text_input()

        # 创建一个用于存储游戏统计信息的实例
        self.stats = GameStats(self)
        self.sb = Scoreboard(self)

        self.ship = Ship(self)
        # 设置背景色 230 230 230
        # self.bg_color = (230,210,200)
        self.bullets = pygame.sprite.Group()
        self.aliens = pygame.sprite.Group()
        self._create_fleet()

        # 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:
            """侦听键盘和鼠标事件"""
            self._check_events()
            if self.game_active:
                self.ship.update()
                self.bullets.update()
                self._update_bullets()
                self._update_aliens()
            self._update_screen()
            self.clock.tick(60)

    def _check_events(self):
        """响应按键和鼠标事件"""
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                sys.exit()

    def _create_fleet(self):
        """创建一个外星人舰队"""
        # 创建一个外星人,再不断添加，直到没有空间添加外星人为止
        # 外星人的间距为外星人的宽度和外星人的高度
        alien = Alien(self)
        alien_width, alien_height = alien.rect.size
        current_x, current_y = alien_width, alien_height
        while current_y < (self.settings.scree_height - 3 * alien_height):
            while current_x < (self.settings.scree_width - 2 * alien_width):
                self._create_alien(current_x, current_y)
                current_x += 2 * alien_width
            # 添加一行外星人后，重置x值并递增y值
            current_x = alien_width
            current_y += 2 * alien_height

    def _update_screen(self):
        """更新屏幕上的图像，并切换到新屏幕"""
        self.screen.fill(self.settings.bg_color)
        self.aliens.draw(self.screen)
        for bullet in self.bullets.sprites():
            bullet.draw_bullet()
        self.ship.blitme()
        self.aliens.draw(self.screen)
        # 显示得分
        self.sb.show_score()

        # 如果游戏处于非活动状态，就绘制Play按钮
        if not self.game_active:
            self.play_button.draw_button()

        pygame.display.flip()

    def _check_events(self):
        """响应按键和鼠标事件"""
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                sys.exit()
            elif event.type == pygame.KEYDOWN:
                self._check_keydown_events(event)
            elif event.type == pygame.KEYUP:
                self._check_keyup_events(event)
            elif event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
                mouse_pos = pygame.mouse.get_pos()
                self._check_play_button(mouse_pos)

    def _check_play_button(self, mouse_pos):
        """在玩家单击Play按钮时开始新游戏"""
        button_clicked = self.play_button.rect.collidepoint(mouse_pos)
        if button_clicked and not self.game_active:
            # 重置游戏的统计信息
            self.stats.reset_stats()
            self.sb.prep_score()
            self.sb.prep_level()
            self.sb.prep_ships()
            self.game_active = True

            # 清空外星人列表和子弹列表
            self.bullets.empty()
            self.aliens.empty()

            # 创建一个新的外星舰队，并将飞船放在屏幕底部的中央
            self._create_fleet()
            self.ship.center_ship()

            # 还原游戏设置
            self.settings.initialize_dynamic_settings()

            # 隐藏光标
            pygame.mouse.set_visible(False)

    # 重构响应事件
    def _check_keydown_events(self,event):
        """响应按下"""
        if event.key == pygame.K_d:
            self.ship.moving_right = True
        elif event.key == pygame.K_a:
            self.ship.moving_left = True
        elif event.key == pygame.K_w:
            self.ship.moving_up = True
        elif event.key == pygame.K_s:
            self.ship.moving_down = True
        # elif event.key == pygame.K_q:
        #     sys.exit()
        elif event.key == pygame.K_j:
            self._fire_bullet()

    def _check_keyup_events(self, event):
        """响应释放"""
        if event.key == pygame.K_d:
            self.ship.moving_right = False
        elif event.key == pygame.K_a:
            self.ship.moving_left = False
        elif event.key == pygame.K_w:
            self.ship.moving_up = False
        elif event.key == pygame.K_s:
            self.ship.moving_down = False

    def _fire_bullet(self):
        """创建一颗子弹，并将其加入编组bullets"""
        if len(self.bullets) < self.settings.bullet_allowed:
            new_bullet = Bullet(self)
            self.bullets.add(new_bullet)

    def _update_bullets(self):
        """更新子弹的位置并删除已消失的子弹"""
        # 更新子弹的位置
        self.bullets.update()

        # 删除已消失的子弹
        for bullet in self.bullets.copy():
            if bullet.rect.bottom <= 0:
                self.bullets.remove(bullet)
        self._check_bullet_alien_collision()

    def _check_bullet_alien_collision(self):
        # 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(self.bullets,
                                                self.aliens, True,True)

        if collisions:
            for aliens in collisions.values():
                self.stats.score += self.settings.alien_points * len(aliens)
                self.sb.prep_score()
                self.sb.check_high_score()

        # 如果外星人都被消灭了
        if not self.aliens:
            # 删除现有的子弹并创建一个新的外星舰队
            self.bullets.empty()
            self._create_fleet()
            self.settings.increase_speed()

            # 提高等级
            self.stats.level += 1
            self.sb.prep_level()



    def _create_alien(self,x_position, y_position):
        """创建一个外星人，并将其加入外星舰队"""
        new_alien = Alien(self)
        new_alien.x = x_position
        new_alien.rect.x = x_position
        new_alien.rect.y = y_position
        self.aliens.add(new_alien)

    def _update_aliens(self):
        """检查是否有外星人位于屏幕边缘，并更新外星人舰队中所有外星人的位置"""
        self._check_fleet_edges()
        self.aliens.update()

        # 检查外星人和飞船之间的碰撞
        if pygame.sprite.spritecollideany(self.ship, self.aliens):
            self._ship_hit()

        # 检查是否有外星人到达了屏幕的下边缘
        self._check_aliens_bottom()

    def _check_fleet_edges(self):
        """在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):
        """将整个外星人舰队向下移动，并改变他们的方向"""
        for alien in self.aliens.sprites():
            alien.rect.y += self.settings.fleet_drop_speed
        self.settings.fleet_drop_direction *= -1

    def _ship_hit(self):
        """响应飞船和外星人的碰撞"""
        if self.stats.ships_left > 0:
            # 将 ships_left 减1
            self.stats.ships_left -= 1
            self.sb.prep_ships()
            # 清空外星人列表和子弹列表
            self.bullets.empty()
            self.aliens.empty()

            # 创建一个新的外星舰队，并将飞船放在屏幕底部的中央
            self._create_fleet()
            self.ship.center_ship()
            # 暂停
            sleep(0.5)
        else:
            self.game_active = False
            pygame.mouse.set_visible(True)


    def _check_aliens_bottom(self):
        """检查是否有外星人到达了屏幕的下边缘"""
        for alien in self.aliens.sprites():
            if alien.rect.bottom >= self.settings.scree_height:
                # 像飞船被撞到一样进行处理
                self._ship_hit()
                break


if __name__ == '__main__':
    # 创建游戏实例并运行游戏
    ai = AlienInvasion()
    ai.run_game()

二、ship.py

飞船的代码示例

import pygame
from pygame.sprite import Sprite
from PIL.ImageChops import screen
from settings import Settings


class Ship(Sprite):
    """管理飞船的类"""
    def __init__(self, ai_game):
        """初始化飞船并设置其初始位置"""
        super().__init__()
        self.screen = ai_game.screen
        self.settings = ai_game.settings

        # 加载飞船图像并获取其外接矩形
        self.image = pygame.image.load('images/ship.bmp')
        self.rect = self.image.get_rect()
        self.screen_rect = ai_game.screen.get_rect()
        # 每艘新飞船都在屏幕底部的中央
        self.rect.midbottom = self.screen_rect.midbottom

        # 在飞船的属性x中存储一个浮点数
        self.x = float(self.rect.x)
        self.y = float(self.rect.y)

        # 移动标志(飞船一开始不移动)
        self.moving_right = False
        self.moving_left = False
        self.moving_up = False
        self.moving_down = False

    def update(self):
        """根据移动标志调整飞船的位置"""
        # 更新飞船的属性x的值，而不是其外接矩阵的属性x的值
        if self.moving_right and self.rect.right < self.screen_rect.right:
            self.x += self.settings.ship_speed
        if self.moving_left and self.rect.left > 0:
            self.x -= self.settings.ship_speed
        if self.moving_down and self.rect.bottom < self.screen_rect.bottom:
            self.y += self.settings.ship_speed
        if self.moving_up  and self.rect.top > 0:
            self.y -= self.settings.ship_speed


        # 根据 self.x 和 self.y 更新rect对象
        self.rect.x = self.x
        self.rect.y = self.y

    def blitme(self):
        """在指定位置绘制飞船"""
        self.screen.blit(self.image, self.rect)


    def center_ship(self):
        """将飞船放在屏幕底部的中央"""
        self.rect.midbottom = self.screen_rect.midbottom
        # 在飞船的属性x中存储一个浮点数
        self.x = float(self.rect.x)
        self.y = float(self.rect.y)

三、alien.py

外星人的代码示例

import pygame
from pygame.sprite import  Sprite

class Alien(Sprite):
    """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__()
        self.screen = ai_game.screen
        self.settings = ai_game.settings
        # 加载外星人图像并设置其rect属性
        self.image = pygame.image.load('images/alien.bmp')
        self.rect = self.image.get_rect()

        # 每个外星人最初都在屏幕的左上角附近
        self.rect.x = self.rect.width
        self.rect.y = self.rect.height

        # 存储外星人的精准水平位置
        self.x = float(self.rect.x)

    def update(self):
        """向左或向右移动外星人"""
        self.x += self.settings.alien_speed * self.settings.fleet_drop_direction
        self.rect.x = self.x

    def check_edges(self):
        """如果外星人位于屏幕边缘，就返回True"""
        screen_rect = self.screen.get_rect()
        return (self.rect.right >= screen_rect.right) or (self.rect.left <= 0)

四、settings.py

游戏属性设置的类的代码示例

class Settings:
    """存储游戏《外星人入侵》中所有设置的类"""
    def __init__(self):
        """初始化游戏的设置"""
        # 屏幕设置
        self.scree_width = 1200
        self.scree_height = 800
        self.bg_color = (230, 210, 200)

        # 飞船的设置
        self.ship_speed = 1.5
        # 飞船的生命设置
        self.ship_limit = 3

        # 子弹速度设置
        self.bullet_speed = 2.5
        # 改变子弹的宽度可以一次击飞多架飞机，这样有利于检测消灭
        # 所有飞机后重新更新。
        self.bullet_width = 3
        self.bullet_height = 15
        self.bullet_color = (60, 70, 90)
        self.bullet_allowed = 3

        # 外星人设置
        self.alien_speed = 1.0
        self.fleet_drop_speed = 10
        # fleet_direaction 为 1 表示向右移动，为-1表示向左移动
        self.fleet_drop_direction = 1

        # 以什么速度加快游戏的节奏
        self.speedup_scale = 1.1
        # 外星人分数的提高速度
        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_direaction 为 1 表示向右移动，为-1表示向左移动
        self.fleet_drop_direction = 1
        # 计分设置
        self.alien_points = 50

    def increase_speed(self):
        """提高速度设置的值和外星人分数"""
        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)

五、bullet.py

游戏的子弹属性设置

import pygame
from pygame.sprite import Sprite
class Bullet(Sprite):
    """管理飞船所发射子弹的类"""
    def __init__(self, ai_game):
        """在飞船的当前位置创建一个子弹对象"""
        super().__init__()
        self.screen = ai_game.screen
        self.settings = ai_game.settings
        self.color = self.settings.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.settings.bullet_width,
                                self.settings.bullet_height)
        self.rect.midtop = ai_game.ship.rect.midtop
        # 存储用浮点数表示的子弹位置
        self.y = float(self.rect.y)

    def update(self):
        """向上移动子弹"""
        # 更新子弹的准确位置
        self.y -= self.settings.bullet_speed
        # 更新表示子弹的rect的位置
        self.rect.y = self.y

    def draw_bullet(self):
        """在屏幕上绘制子弹"""
        pygame.draw.rect(self.screen, self.color, self.rect)

六、button.py

游戏的子弹属性设置

import pygame.font

class Button:
    """为游戏创建按钮的类"""
    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, 135, 0)
        self.text_color = (255,255,255)
        self.font = pygame.font.SysFont(None, 48)

        # 创建按钮的rect对象，并使其居中
        self.rect = pygame.Rect(0, 0, self.width, self.height)
        self.rect.center = self.screen_rect.center

        # 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，并使其在按钮上居中"""
        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

    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)
        self.screen.blit(self.msg_image, self.msg_image_rect)

七、scorebored.py

游戏的分数设置

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.settings
        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_score(self):
        """将得分渲染为图像"""
        round_score = round(self.stats.score, -1)
        score_str = f"{round_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"""
        self.screen.blit(self.score_image, self.score_rect)
        self.screen.blit(self.high_score_image, self.high_score_rect)
        self.screnn.blit(self.level_image, self.level_rect)

    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 show_score(self):
        """在屏幕上绘制得分、等级和余下的飞船数"""
        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()

    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_ships(self):
        """显示还余下多少艘飞船"""
        self.ships = Group()
        for ship_number in range(self.stats.ships_left):
            ship = Ship(self.ai_game)
            ship.rect.x = 10 + ship_number * ship.rect.width
            ship.rect.y = 10
            self.ships.add(ship)

八、re_phone_size.py

游戏的图片大小设置，首先可以百度下载你想要的图片，就是两张，外星人和飞机，然后运行此函数，可以调整图片的大小，这样可以适用于游戏，而且更具个性化。

from PIL import Image

def resize_image(input_image_path, output_image_path, size):
    """
    调整图片大小
    :param input_image_path: 输入图片的路径
    :param output_image_path: 输出图片的路径
    :param size: 调整后图片的大小，格式为(width, height)
    """
    # 打开图片
    with Image.open(input_image_path) as img:
        # 调整图片大小
        resized_img = img.resize(size, Image.LANCZOS)
        # 保存图片
        resized_img.save(output_image_path)

    # 示例用法


input_image_path = 'D:/game/Ailen/images/alien.bmp'
output_image_path = 'D:/game/Ailen/images/alien.bmp'
new_size = (100, 75)  # 调整为800x600

resize_image(input_image_path, output_image_path, new_size)

总结

把这些代码复制，然后命名好文件，就可以运行，安装所需要的包即可。图片处理函数我放到了最后，我就是百度的图片，然后自己写了一个图片处理函数，将图片变小，这样就有了自己的图片元素啦。大家可以自己制作自己的图片元素。这个程序也可以慢慢理解，有利于提高对程序的整体理解能力。

作者：重剑无锋1024