外星人

创建第一个外星人

创建Alien 类

下面来编写Alien 类：

#alien.pyimport pygamefrom pygame.sprite import Spriteclass Alien(Sprite):"""表示外星人的类"""def __init__(self, ai_settings, screen):super(Alien,self).__init__()self.screen = screenself.ai_settings = ai_settingsself.image = pygame.image.load("images/alien.bmp")self.rect = self.image.get_rect()self.rect.x = self.image.widthself.rect.y = self.image.heightself.x = float(self.rect.x)#存储外星人的准确位置def blitme(self):"""在指定位置绘制外星人"""self.screen.blit(self.image, self.rect)

创建Alien 实例

下面在alien_invasion.py中创建一个Alien 实例：

#alien_invasion.py--snip--from alien import Alien--snip--#创建一个外星人alien = Alien(ai_settings,screen)--snip--

让外星人出现在屏幕上

为让外星人出现在屏幕上，我们在update_screen() 中调用其方法blitme() ：

#game_functions.pydef update_screen(ai_settings, screen, ship, alien, bullets):# 每次循环时都重绘屏幕screen.fill(ai_settings.bg_color)ship.blitme()alien.blitme()for bullet in bullets.sprites():bullet.draw_bullet()pygame.display.flip()

创建一群外星人

确定一行可容纳多少个外星人

可用于放置外星人的水平空间为屏幕宽度减去外星人宽度的两倍：

available_space_x = ai_settings.screen_width – (2 * alien_width)

我们还需要在外星人之间留出一定的空间，即外星人宽度。因此，显示一个外星人所需的水平空间为外星人宽度的两倍：一个宽度用于放置外星人，另一个宽度为外星人右边的 空白区域。为确定一行可容纳多少个外星人，我们将可用空间除以外星人宽度的两倍：

number_aliens_x = available_space_x / (2 * alien_width)

创建多行外星人

为创建一行外星人，首先在alien_invasion.py中创建一个名为aliens 的空编组，用于存储全部外星人，再调用game_functions.py中创建外星人群的函数：

#alien_invasion.py--snip--#创建一个用于存储子弹的编组bullets = Group()aliens = Group()#创建外星人群gf.create_fleet(ai_settings, screen, aliens)--snip--

我们还需要修改update_screen() ：

#game_functions.pydef update_screen(ai_settings, screen, ship, aliens, bullets):# 每次循环时都重绘屏幕screen.fill(ai_settings.bg_color)ship.blitme()aliens.draw(screen)for bullet in bullets.sprites():bullet.draw_bullet()pygame.display.flip()

对编组调用draw() 时，Pygame自动绘制编组的每个元素，绘制位置由元素的属性rect 决定。在这里，aliens.draw(screen) 在屏幕上绘制编组中的每个外星人。

创建外星人群

现在可以创建外星人群了。下面是新函数create_fleet() ，我们将它放在game_functions.py的末尾。我们还需要导入Alien 类，因此务必在文件game_functions.py开头添加相应 的import 语句：

#game_functions.pyfrom alien import Alien--snip--def create_fleet(ai_settings, screen, aliens):"""创建外星人群"""alien = Alien(ai_settings, screen)alien_width = alien.rect.width available_space_x = ai_settings.screen_width - 2 * alien_widthnumber_aliens_x = int(available_space_x / (2 * alien_width))# 创建第一行外星人for alien_number in range(number_aliens_x):# 创建一个外星人并将其加入当前行alien = Alien(ai_settings, screen)alien.x = alien_width + 2 * alien_width * alien_numberalien.rect.x = alien.xaliens.add(alien)

重构create_fleet()

#game_functions.pydef create_fleet(ai_settings, screen, aliens):"""创建外星人群"""alien = Alien(ai_settings, screen) number_aliens_x = get_number_aliens_x(ai_settings, alien_width)# 创建第一行外星人for alien_number in range(number_aliens_x):create_alien(ai_settings, screen, aliens, alien_number) def get_number_aliens_x(ai_settings, alien_width):"""计算一行最多有几个外星人"""available_space_x = ai_settings.screen_width - 2 * alien_widthnumber_aliens_x = int(available_space_x / (2 * alien_width))return number_aliens_xdef create_alien(ai_settings, screen, aliens, alien_number):"""创建一行外星人"""alien = Alien(ai_settings, screen)alien_width = alien.rect.widthalien.x = alien_width + 2 * alien_width * alien_numberalien.rect.x = alien.xaliens.add(alien)

添加行

要创建外星人群，需要计算屏幕可容纳多少行，并对创建一行外星人的循环重复相应的次数。

available_space_y = ai_settings.screen_height – 3 * alien_height – ship_heightnumber_rows = available_height_y / (2 * alien_height)

知道可容纳多少行后，便可重复执行创建一行外星人的代码：

#game_functions.pydef create_fleet(ai_settings, screen, aliens):"""创建外星人群"""alien = Alien(ai_settings, screen) number_aliens_x = get_number_aliens_x(ai_settings, alien_width)number_rows = get_number_rows(ai_settings, ship.rect.height,alien.rect.height)# 创建一行外星人for row_number in range(number_rows):for alien_number in range(number_aliens_x):create_alien(ai_settings, screen, aliens, alien_number) def create_alien(ai_settings, screen, aliens, alien_number):"""创建一行外星人"""alien = Alien(ai_settings, screen)alien_width = alien.rect.widthalien.x = alien_width + 2 * alien_width * alien_numberalien.rect.y = alien.rect.height + 2 * alien.rect.height * row_numberalien.rect.x = alien.xaliens.add(alien)def get_number_rows(ai_settings, ship_height, alien_height):"""计算最多有几行"""available_space_y = ai_settings.screen_height - 3 * alien_height - ship_heightnumber_rows = available_height_y / (2 * alien_height)return number_rows

让外星人群移动

向右移动外星人

为移动外星人，我们将使用alien.py中的方法update() ，且对外星人群中的每个外星人都调用它。首先，添加一个控制外星人速度的设置：

#settings.pyself.alien_speed_factor = 1

然后，使用这个设置来实现update() ：

#alien.pydef ipdate(self):"""飞船状态更新"""self.x += self.ai_settings.alien_speed_factor self.rect.x = self.x

在主while 循环中已调用了更新飞船和子弹的方法，但现在还需更新每个外星人的位置：

#alien_invasion.pywhile True:# 监视键盘和鼠标事件gf.check_events(ai_settings, screen, ship, bullets)ship.update()gf.update_bullets(bullets)gf.update_aliens(aliens)# 每次循环时都重绘屏幕gf.update_screen(ai_settings, screen, ship, aliens, bullets)

最后，在文件game_functions.py末尾添加新函数update_aliens() ：

#game_functions.pydef update_aliens(aliens):"""更新外星人群中所有外星人的位置"""aliens.update()

创建表示外星人移动方向的设置

下面来创建让外星人撞到屏幕右边缘后向下移动、再向左移动的设置。

外星人设置

#settings.pyself.alien_speed_factor = 1self.fleet_drop_speed = 10# fleet_direction为1表示向右移，为-1表示向左移self.fleet_direction = 1

检查外星人是否撞到了屏幕边缘

#alien.pydef 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:return Trueelif self.rect.left <= 0:return Truedef update(self):"""向左或向右移动外星人"""self.x += (self.ai_settings.alien_speed_factor *self.ai_settings.fleet_direction)self.rect.x = self.x

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.pydef update_aliens(ai_settings, aliens):"""更新外星人群中所有外星人的位置"""check_fleet_edges(ai_settings, aliens)aliens.update()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():alien.rect.y += ai_settings.fleet_drop_speedai_settings.fleet_direction *= -1def check_fleet_edges(ai_settings, aliens):"""有外星人到达边缘时采取相应的措施""" for alien in aliens.sprites():if alien.check_edges():change_fleet_direction(ai_settings, aliens)break

射杀外星人

检测子弹与外星人的碰撞

#game_functions.pydef update_bullets(aliens, bullets):--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。

生成新的外星人群

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.pydef update_bullets(aliens, bullets):---snip--collisions = pygame.sprite.groupcollide(bullets, aliens, True, True)if len(aliens) == 0:# 删除现有的子弹并新建一群外星人bullets.empty()create_fleet(ai_settings, screen, ship, aliens)

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.pydef update_bullets(ai_settings, screen, ship, aliens, bullets):--snip--check_bullet_alien_collisions(ai_settings, screen, ship, aliens, bullets)def check_bullet_alien_collisions(ai_settings, screen, ship, aliens, bullets):# 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)if len(aliens) == 0:# 删除现有的子弹并新建一群外星人bullets.empty()create_fleet(ai_settings, screen, ship, aliens)

结束游戏

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.pydef update_aliens(ai_settings, aliens):"""更新外星人群中所有外星人的位置"""check_fleet_edges(ai_settings, aliens)aliens.update()# 检测外星人和飞船之间的碰撞if pygame.sprite.spritecollideany(ship, aliens):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。

响应外星人和飞船碰撞

下面来编写一个用于跟踪游戏统计信息的新类——GameStats ，并将其保存为文件game_stats.py：

#game_stats.pyclass GameStats():"""跟踪游戏的统计信息"""def __init__(self, ai_settings):"""初始化统计信息"""self.ai_settings = ai_settingsself.reset_stats()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.ai_settings.ship_limit

我们还需对alien_invasion.py做些修改，以创建一个GameStats 实例：

#alien_invasion.pyfrom game_stats import GameStats

创建一个用于存储游戏统计信息的实例

stats = GameStats(ai_settings)

有外星人撞到飞船时，我们将余下的飞船数减1，创建一群新的外星人，并将飞船重新放置到屏幕底端中央（我们还将让游戏暂停一段时间，让玩家在新外星人群出现前注意到发 生了碰撞，并将重新创建外星人群）。
下面将实现这些功能的大部分代码放到函数ship_hit() 中：

#game_functions.pyfrom time import sleepdef update_aliens(ai_settings, stats, screen, ship, aliens, bullets):"""更新外星人群中所有外星人的位置"""check_fleet_edges(ai_settings, aliens)aliens.update()# 检测外星人和飞船之间的碰撞if pygame.sprite.spritecollideany(ship, aliens):ship_hit(ai_settings, stats, screen, ship, aliens, bullets)def ship_hit(ai_settings, stats, screen, ship, aliens, bullets):"""响应被外星人撞到的飞船"""# 将ships_left减1 stats.ships_left -= 1# 清空外星人列表和子弹列表aliens.empty()bullets.empty()# 创建一群新的外星人，并将飞船放到屏幕底端中央create_fleet(ai_settings, screen, ship, aliens)ship.center_ship()# 暂停sleep(0.5)

下面是新方法center_ship() ，请将其添加到ship.py的末尾：

#ship.pydef center_ship(self):"""让飞船在屏幕上居中"""self.center = self.screen_rect.centerx

有外星人到达屏幕底端

如果有外星人到达屏幕底端，我们将像有外星人撞到飞船那样作出响应。

#game_functions.pydef check_aliens_bottom(ai_settings, stats, screen, ship, aliens, bullets):"""检查是否有外星人到达了屏幕底端"""screen_rect = screen.get_rect()for alien in aliens.sprites():if alien.rect.bottom >= screen_rect.bottom:# 像飞船被撞到一样进行处理ship_hit(ai_settings, stats, screen, ship, aliens, bullets)break

游戏结束

现在这个游戏看起来更完整了，但它永远都不会结束，只是ships_left 不断变成更小的负数。下面在GameStats 中添加一个作为标志的属性game_active ，以便在玩家的 飞船用完后结束游戏：

#game_stats.pydef __init__(self, ai_settings):"""初始化统计信息"""self.ai_settings = ai_settingsself.reset_stats()# 游戏刚启动时处于活动状态self.game_active = True

现在在ship_hit() 中添加代码，在玩家的飞船都用完后将game_active 设置为False ：

#game_functions.pydef ship_hit(ai_settings, stats, screen, ship, aliens, bullets):"""响应被外星人撞到的飞船"""if stats.ships_left > 0:# 将ships_left减1 stats.ships_left -= 1# 清空外星人列表和子弹列表aliens.empty()bullets.empty()# 创建一群新的外星人，并将飞船放到屏幕底端中央create_fleet(ai_settings, screen, ship, aliens)ship.center_ship()# 暂停sleep(0.5)else:stats.game_active = False

确定应运行游戏的哪些部分

#alien_invasion.pywhile True:# 监视键盘和鼠标事件gf.check_events(ai_settings, screen, ship, bullets)if stats.game_active:ship.update()gf.update_bullets(ai_settings, screen, ship, aliens, bullets)gf.update_aliens(ai_settings, stats, screen, ship, aliens, bullets)# 每次循环时都重绘屏幕gf.update_screen(ai_settings, screen, ship, aliens, bullets)