来源于《Python编程从入门到实践》的第14章计分。
此为《外星人入侵》的最后一个阶段。即完整程序
Python-项目实战-《外星人入侵》Pygame小游戏-阶段一:武装飞船（含教程）_Kox233的博客-CSDN博客
Python-项目实战-《外星人入侵》Pygame小游戏-阶段二：外星人来了_Kox233的博客-CSDN博客
目录
程序描述：
开发步骤：
1）添加 Play 按钮
1.1）创建 Button 类
1.2）在屏幕上绘制按钮
1.3）开始游戏
1.4）重置游戏
1.5）将 Play 按钮切换到非活动状态
1.6）隐藏鼠标光标
2）提高等级
2.1）修改速度设置
2.2）重置速度
3）计分
3.1）显示得分
3.2）创建记分牌
3.3）在外星人被消灭时更新得分
3.4）重置分数
3.5）将消灭的每个外星人都计入得分
3.6）提高分数
3.7）舍入得分
3.8） 最高得分
3.9）显示等级
3.10）显示余下的飞船数
代码：
alien.py
alien_invasion.py
bullet.py
game_stats.py
scoreboard.py
settings.py
ship.py
程序描述：
此程序为《外星人入侵》的最后一个阶段。
将会添加一个 Play 按钮，用于根据需要启动游戏以及在游戏结束后重启游戏，还会修改这个游戏，使其随玩家等级提高而加快节奏，并实现一个记分系统。
开发步骤： 1）添加 Play 按钮添加一个按钮，它在游戏开始前出现，并在游戏结束后再次出现，让玩家能够开始新游戏。
修改 GameStats 类的方法__init__():
game_stats.py
现在，游戏一开始将处于非活动状态，待创建 Play 按钮后，玩家才能开始游戏。
1.1）创建 Button 类编写一个 Button 类，用于创建带标签的实心矩形。并将该类保存为文件 button.py:
button.py
1.2）在屏幕上绘制按钮在 AlienInvasion 中使用 Button 类来创建一个 Play 按钮。首先，更新 import 语句：
alien_invasion.py
只需要一个 Play 按钮，因此在 AlienInvasion 类的方法__init__()中创建它。可将这些代码放在方法__init__的末尾:
alien_invasion.py
为显示该按钮，在_update_screen()对调用方法 draw_button():
alien_invasion.py
如果现在运行游戏，将在屏幕中央看到一个 Play 按钮
1.3）开始游戏在_check_events()末尾添加如下 elif 代码块，以监视与该按钮相关的鼠标事件：
alien_invasion.py
方法_check_play_button()的代码如下，将它放在_check_events()后面：
至此，现在应该能开始这个游戏了。
1.4）重置游戏为在玩家每次单击 Play 按钮时都重置游戏，需要重置统计信息、删除现有的外星人和子d、创建一群新的外星人并让飞船居中，如下所示：
alien_invasion.py
现在，每当玩家单击 Play 按钮时，这个都即将正确地重置，让玩家想玩多少次就玩多少次。
1.5）将 Play 按钮切换到非活动状态当前存在一个问题：即便 Play 按钮不可见，但单击该区域依然会重置游戏。为修复这个问题，可让游戏仅在 game_active 为 False 时才开始：
alien_invasion.py
1.6）隐藏鼠标光标使游戏开始时，让鼠标光标不可见。在方法_check_play_button()末尾的 if 代码块中完成这项任务：
alien_invasion.py
当游戏结束后，将重新显示光标。相关代码如下：
alien_invasion.py
2）提高等级每当玩家将屏幕上的外星人消灭干净后，都将加快游戏的节奏，让游戏玩起来更难。
2.1）修改速度设置重新组织 Settings 类，将游戏设置划分为静态和动态两组。对于随着游戏进行而变化的设置，还要确保在开始新游戏时进行重置。settings.py的方法__init__()如下：
settings.py
在_check_bullet_alien_collisions()中，在整群外星人都被消灭后调用 increase_speed()来加快游戏节奏：
alien_invasion.py
2.2）重置速度每当玩家开始新游戏时，都需要将发生了变化的设置重置为初始值，否则新游戏开始时，速度设置将设置为前一次提高后的值：
alien_invasion.py
现在，游戏《外星人入侵》玩起来更有趣，也更有挑战性。每当玩家将屏幕上的外星人消灭干净后，游戏都将加快节奏，因此难度更大。
3）计分下面来实现一个计分系统，以实时跟踪玩家的得分，并显示最高得分、等级和余下的飞船数。
得分是游戏的一项统计信息，因此在 GameStats 中添加一个 score 属性：
game_stats.py
为每次开始游戏时都重置得分，我们在 reset_stats()而不是_init__()中初始化 score。
3.1）显示得分为在屏幕上显示得分，首先创建一个新类 Scoreboard。当前，这个类只显示当前得分，但后面也将使用它来显示最高得分、等级和余下的飞船数。下面是这个类的前半部分，将保存为文件 scoeboard.py:
scoeboard.py
3.2）创建记分牌为显示得分，在 AlienInvasion 中创建一个 Scoreboard 实例。先来更新 import 语句：
alien_invasion.py
接下来，在方法__init__()中创建一个 Scoreboard实例：
然后，在_update_screen()中将记分牌绘制到屏幕上：
如果现在运行游戏，将在屏幕右上角看到 0。
3.3）在外星人被消灭时更新得分指定每击落一个外星人得50分：
setting.py
在_check_bullet_alien_collisions()中，每当有外星人被击落时，都更新得分：
如果现在运行游戏，得分将不断增加。
3.4）重置分数为修复从开始新游戏到有外星人被射杀之间，显示的是上一次的得分。在开始新游戏时生成得分：
3.5）将消灭的每个外星人都计入得分
遍历字典 collisions，确保将消灭的每个外星人都计入得分：
alien_invasion.py
3.6）提高分数游戏每提高一个等级，外星人的分数也应更高:
settings.py
为显示外星人的分数，在 Settings 的方法 increase_speed()中调用函数 print():
settings.py
3.7）舍入得分让记分系统遵循得分显示为10的整数倍这个原则，并且设置得分的格式，大数中添加用逗号表示的千位分隔符。在 Scoreboard 中执行这种修改：
scoreboard.py
3.8） 最高得分下面来跟踪并记录最高得分，给玩家提供要超越的目标。将最高得分存储在 GameStats中：
game_stats.py
修改 Scoreboard 以显示最高得分。先来修改方法_init__()：
scoreboard.py
最高得分将与当前得分分开显示，因此需要编写一个新方法 prep_high_score()，用于准备包含最高分得分的图像：
scoreboard.py
现在，方法 show_score()需要在屏幕右上角显示当前得分，并在屏幕顶部中央显示最高得分:
scoreboard.py
为检查是否诞生了新的最高得分，在 Scoreboard 中添加一个新方法 check_high_score():
scoreboard.py
在_check_bullet_alien_collision()中，每当有外星人被消灭时，都需要在更新得分后调用 check_high_score():
alien_invasion.py
3.9）显示等级为在游戏中显示玩家等级，首先需要在 GameStats 添加一个表示当前等级的属性。为确保每次开始游戏时都重置等级，在 rest_stats()中初始化它：
game_stats.py
为了让 Scoreboard 显示当前等级，在__init__()中调用一个新方法 prep_level():
scoreboard.py
prep_level()的代码如下：
scoreboard.py
还需要 更新 show_score():
scoreboard.py
在_check_bullet_alien_collisions()中提高等级并更新等级图像。
alien_invasion.py
为确保在开始游戏时更新等级图像，还需在玩家单击按钮 Play 时调用 prep_level():
alien_invasion.py
3.10）显示余下的飞船数实现显示玩家还有多少艘飞船，但使用图形而不是数字。首先，需要让Ship继承 Sprite ，以便创建飞船编组：
ship.py
修改 Scoreboard,以创建可供显示的飞船编组。下面是其中的import 语句：
scoreboard.py
鉴于需要创建飞船编组，导入 Group 和 Ship 类，下面是放方法__init__():
scoreboard.py
将游戏实例赋给一个属性，因为创建飞船时需要用到它。在调用 prep_level()后调用了 prep_ships()，代码如下：
scoreboard.py
现在需要在屏幕上绘制飞船了：
scoreboard.py
为在游戏开始时让玩家知道自己有多少艘飞船，在开始游戏时调用 prep_ships()。这是在 AlienInvasion 的_check_play_button()中进行的：
alien_invasion.py
还要在飞船被外星人撞到时调用 prep_ships()，从而在玩家损失飞船时更新飞船图像：
alien_invasion.py
至此，《外星人入侵》已经全部完成了！
代码： alien.pyimport 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()
# 让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 check_edges(self):
"""如果外星人位于屏幕边缘，就返回True"""
screen_rect = self.screen.get_rect()
if self.rect.right >= screen_rect.right or self.rect.left <= 0:
return True
def update(self):
"""向左或向右移动外星人"""
self.x += (self.settings.alien_speed * self.settings.fleet_direction)
self.rect.x = self.x
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
# 管理游戏资源和行为的类
class AlienInvasion:
# 初始化游戏并创建游戏资源
def __init__(self):
pygame.init()
self.settings = Settings()
# 全屏模式
# self.screen = pygame.display.set_mode((0, 0), pygame.FULLSCREEN)
# self.settings.screen_width = self.screen.get_rect().width
# self.settings.screen_height = self.screen.get_rect().height
# pygame.display.set_caption("Alien Invasion")
# 游戏窗口尺寸
self.screen = pygame.display.set_mode(
(self.settings.screen_width, self.settings.screen_height))
# 创建一个用于存储游戏统计信息的实例,
self.stats = GameStats(self)
# 创建记分牌
self.sb = Scoreboard(self)
self.ship = Ship(self)
self.bullets = pygame.sprite.Group()
self.aliens = pygame.sprite.Group()
self._create_fleet()
# 创建 Play 按钮
self.play_button = Button(self, "Play")
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_space_x = self.settings.screen_width - (2 * alien_width)
number_aliens_x = available_space_x // (2 * alien_width)
# 计算屏幕可容纳多少行外星人
ship_height = self.ship.rect.height
available_space_y = (self.settings.screen_height - (3 * alien_height) - ship_height)
number_rows = available_space_y // (2 * alien_height)
# 创建外星人群
for row_number in range(number_rows):
for alien_number in range(number_aliens_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放在当前行"""
alien = Alien(self)
alien_width, alien_height = alien.rect.size
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)
# 开始游戏的主循环
def run_game(self):
while True:
self._check_events()
if self.stats.game_active:
self.ship.update()
self._update_bullets()
self._update_aliens()
self._update_screen()
# 响应键盘和鼠标事件
def _check_events(self):
for event in pygame.event.get():
if event.type == pygame.QUIT:
sys.exit()
elif event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
mouse_pos = pygame.mouse.get_pos()
self._check_play_button(mouse_pos)
elif event.type == pygame.KEYDOWN:
self._check_keydown_events(event)
elif event.type == pygame.KEYUP:
self._check_keyup_events(event)
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.stats.game_active:
# 重置游戏设置
self.settings.initialize_dynamic_settings()
# 重置游戏统计信息
self.stats.reset_stats()
self.stats.game_active = True
self.sb.prep_score()
self.sb.prep_level()
self.sb.prep_ships()
# 清空余下的外星人和子d
self.aliens.empty()
self.bullets.empty()
# 创建一群新的外星人并让飞船居中
self._create_fleet()
self.ship.center_ship()
# 隐藏鼠标光标
pygame.mouse.set_visible(False)
# 响应按键
def _check_keydown_events(self, event):
if event.key == pygame.K_RIGHT:
# 向右移动飞船
self.ship.moving_right = True
elif event.key == pygame.K_LEFT:
# 向左移动飞船
self.ship.moving_left = True
elif event.key == pygame.K_q:
sys.exit()
elif event.key == pygame.K_SPACE:
self._fire_bullet()
# 响应松开
def _check_keyup_events(self, event):
if event.key == pygame.K_RIGHT:
self.ship.moving_right = False
elif event.key == pygame.K_LEFT:
self.ship.moving_left = False
# 创建一颗子d，并将其加入编组 bullets 中
def _fire_bullet(self):
if len(self.bullets) < self.settings.bullets_allowed:
new_bullet = Bullet(self)
self.bullets.add(new_bullet)
# 更新子弹位置并删除消失的子弹
def _update_bullets(self):
# 更新子弹位置
self.bullets.update()
# 删除消失的子弹
for bullet in self.bullets.copy():
if bullet.rect.bottom <= 0:
self.bullets.remove(bullet)
print(len(self.bullets))
self._check_bullet_alien_collisions()
def _check_bullet_alien_collisions(self):
"""响应子弹和外星人碰撞"""
# 删除发生碰撞的子弹和外星人
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()
if not self.aliens:
# 删除现有的子弹并新建一群外星人
self.bullets.empty()
self._create_fleet()
self.settings.increase_speed()
# 提高等级
self.stats.level += 1
self.sb.prep_level()
def _update_aliens(self):
"""
检查是否所有外星人位于屏幕边缘，
并更新正群外星人位置
"""
self._check_fleet_edges()
self.aliens.update()
# 检测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底端
self._check_aliens_bottom()
def _ship_hit(self):
"""响应飞船被外星人撞到"""
if self.stats.ships_left > 0:
# 将 ships_left 减1并更新记分牌
self.stats.ships_left -= 1
self.sb.prep_ships()
# 清空余下的外星人和子d
self.aliens.empty()
self.bullets.empty()
# 创建一群新的外星人，并将飞船放到屏幕底端的中央
self._create_fleet()
self.ship.center_ship()
# 暂停1
sleep(0.5)
else:
self.stats.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
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.settings.fleet_drop_speed
self.settings.fleet_direction *= -1
# 更新屏幕上的图像，切换到新屏幕
def _update_screen(self):
self.screen.fill(self.settings.bg_color)
self.ship.blitme()
for bullet in self.bullets.sprites():
bullet.draw_bullet()
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.stats.game_active:
self.play_button.draw_button()
# 让最近绘制的屏幕可见
pygame.display.flip()
# 创建游戏实例并运行游戏
if __name__ == '__main__':
ai = AlienInvasion()
ai.run_game()
import pygame
from pygame.sprite import Sprite
# 管理飞船所发射子d的类
class Bullet(Sprite):
# 在飞船当前为止创建一个子d对象
def __init__(self, ai_game):
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d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
# 存储用小数表示的子d位置
self.y = float(self.rect.y)
# 向上移动子d
def update(self):
# 更新表示子d位置的小数值
self.y -= self.settings.bullet_speed
# 更新表示子d的 rect 的位置
self.rect.y = self.y
# 在屏幕上绘制子d
def draw_bullet(self):
pygame.draw.rect(self.screen, self.color, self.rect)
import pygame.font
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)
# 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)
class GameStats:
""""跟踪游戏的统计信息"""
def __init__(self, ai_game):
"""初始化统计信息"""
self.settings = ai_game.settings
self.reset_stats()
# 游戏刚启动时处于活动状态
self.game_active = True
# 让游戏一开始处于非活动状态
self.game_active = False
# 任何情况下都不应重置最高得分
self.high_score = 0
def reset_stats(self):
"""初始化在游戏运行期间可能变化的统计信息"""
self.ships_left = self.settings.ship_limit
self.score = 0
self.level = 1
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)
# 准备包含最高分和当前初始得分图像
self.prep_score()
self.prep_high_score()
self.prep_level()
self.prep_ships()
def prep_score(self):
"""将得分转换为一幅渲染的图像"""
rounded_score = round(self.stats.score, -1)
score_str = "{:,}".format(rounded_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 prep_high_score(self):
"""将最高得分转换为渲染的图像"""
high_score = round(self.stats.high_score, -1)
high_score_str = "{:,}".format(high_score)
self.high_score_image = self.font.render(high_score_str, True,
self.text_color, self.settings.bg_color)
# 将最高得分放在屏幕顶部中央
self.high_score_rect = self.high_score_image.get_rect()
self.high_score_rect.centerx = self.screen_rect.centerx
self.high_score_rect.top = self.score_rect.top
def prep_level(self):
"""将等级转换为渲染的图像"""
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)
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 show_score(self):
"""在屏幕上显示得分、等级和余下飞船数"""
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)
# 储存游戏《外星人入侵》中所有设置的类
class Settings:
def __init__(self):
"""初始化游戏的静态设置"""
# 屏幕设置
self.screen_width = 1200
self.screen_height = 800
self.bg_color = (230, 230, 230)
# 飞船设置
self.ship_speed = 1
self.ship_limit = 3
# 子d设置
self.bullet_speed = 1.5
self.bullet_width = 3
self.bullet_height = 15
self.bullet_color = (60, 60, 60)
self.bullets_allowed = 3
# 外星人设置
self.alien_speed = 0.5
self.fleet_drop_speed = 10
# 加快游戏节奏的速度
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):
"""初始化随着游戏进行而变化的设置"""
self.ship_speed = 1.5
self.bullet_speed = 3.0
self.alien_speed = 0.25
# fleet_direction 为 1 表示向右移，为 -1 表示向左移动
self.fleet_direction = 1
# 记分
self.alien_points = 50
def increase_speed(self):
"""提高速度设置和外星人分数"""
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)
print(self.alien_points)
import pygame
from pygame.sprite import Sprite
# 管理飞船的类
class Ship(Sprite):
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
self.screen_rect = ai_game.screen.get_rect()
# 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()
# 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
# 在飞船的属性x中存储小数值
self.x = float(self.rect.x)
# 移动标志
self.moving_right = False
self.moving_left = False
# 根据移动标志调整飞船位置
def update(self):
# 更新飞船而不是rect对象的x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
# 根据self.x 更新rect对象。
self.rect.x = self.x
# 指定位置绘制飞船
def blitme(self):
self.screen.blit(self.image, self.rect)
def center_ship(self):
"""让飞船在屏幕底端居中"""
self.rect.midbottom = self.screen_rect.midbottom
self.x = float(self.rect.x)
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