python大作业：飞机大战分析与设计（大一pyhon程序设计）

发布于 2022-05-24  530 次阅读

python飞机大战,少许参考https://zhuanlan.zhihu.com/p/452322273,可能目录结构写得比较烂,请见谅。大一写的飞机大战可能之后回来看会觉得写的很恼火吧

项目代码请参考：python大作业：飞机大战代码

或者下载压缩包（含图片素材）：飞机大战源码+图片素材.zip

pyinstaller打包后的可执行文件：飞机大战.zip（解压点击飞机大战.exe即可运行）

运行效果：飞机大战.mp4

分析：

  1. 创建游戏主窗口
  2. 创建游戏时钟来控制循环频率 达到动画效果
  3. 对游戏各个事件进行监听以及键盘输入的监听，达到攻击和释放技能的目的
  4. 自定义事件用以判断特殊事件的发生
  5. 通过碰撞检测判断敌机和玩家的血量
  6. 创建血条UI和分数显示
  7. 失败后跳入结束结算页面

游戏循环/分数检测

为完成整个游戏的循环，需要在主游戏循环外再建立一层循环，在game类中设定变量Begin判断是否进入游戏循环，当Begin = False时进入主菜单界面（左图）当按下回车后Begin = True 进入游戏（中图）左下角红色和蓝色分别为血条和能量条，可以通过能量条释放QWE三个技能，能量条共三格，右下角为分数实时统计，玩家可以通过攻击敌机和boss获得分数和能量，如果玩家死亡，Begin = False进入结算界面（右图），此时若按下ESC即会结束游戏，按下Enter进入下一次循环，回到主界面（左图），下方会显示此次游戏的最终得分。类game中有变量gamePoint 进行分数的统计（规定在不释放Q技能时打中一次+1分或者在E技能释放时也会加分）

开始/游戏/结束

背景

为实现飞机在飞的感觉，需要背景进行向下滚动，造成飞机相对向前运动。设计方案为建立背景精灵，共两张相同图片，将其中一张的x，y设置为0，0另一张放在第一张的上面，并设置其竖直方向的速度为-1，此精灵组会一起向下移动，实现背景的滚动

玩家基础

通过事件监听，判断玩家是否有按 ↑ ↓ ← → 从而实现玩家的移动，玩家最初拥有20血量，后续通

过Boss战的最高血量上限为30

玩家的技能释放和普通攻击

在类 game 中存在变量 skillPoint 进行技能点数的统计，在设计中，100点skillPoint为1技能点，1技能点可释放Q技能，2技能点可释放W技能，3技能点可释放E技能，玩家最多拥有3技能点，按下或者按住空格可进行普通攻击。攻击敌人可获得技能点，boss每掉四分之一血量也会奖励技能点0.5

Q技能：获得500发子弹，形成类似机枪的效果 不可得分 （左图）

W技能：发射一道屏障，阻挡并消灭boss子弹和敌机 不可得分 （中图）

E技能：扔出炸弹，造成巨量伤害并可得分 （右图）

Q/W/E

敌机的设计

设计在最顶端随机x位置生成敌机，并使敌机的速度通过random模组随机化，为2-6取一整数，普通敌机不可发射子弹，自身拥有两点血量。

快速编队：

每隔30s会生成快速编队事件，接受事件后，会生成一支由10个敌机组成的快速编队，每架敌机出现

位置随机，（由于太快了没有截图），通过快速冲撞对玩家构成挑战。

Boss：

两分钟会产生一个Boss。在我的设计中，Boss以及在game类中存在，但是我设计了boss类中的一个变量is_Exist用于判断是否使Boss出现在游戏中，当创建boss的事件发生后is_Exist会变为True，当boss被消灭后，is_Exist重新变为False，Boss血量为12000，意在鼓励玩家通过储存E技能打Boss，E技能可对Boss产生巨量伤害。

Boss的技能：

从图中可以看到Boss共有两种攻击技能，为发射子弹和发射屏障。子弹击中玩家玩家会丢失血量，但是玩家的子弹可以和Boss子弹相互抵消，而Boss的屏障可以阻挡玩家的子弹，并对玩家造成巨额伤害，上方红色条即为Boss的血量，可以看到，E技能对Boss造成的伤害非常高。

在设计中，发生事件boss发射子弹后，boss会在随机x位置发射四枚子弹，在发生boss发射屏障事件后，boss随机x位置发射屏障波，且为了防止玩家一直在角落就很轻松的漏洞，增大了屏障发生在左右两个角落的几率。

Boss战

游戏性设计

UI：

从上图看出共有玩家血条，玩家蓝条，boss血条，玩家分数几种UI。

玩家血条：本质为一个Surface对象，通过改变其y坐标的值而造成血条下降上升的效果，y坐标=屏幕高度-玩家血量*10，血条长度=玩家血量*10

玩家蓝条：原理同上，y坐标=屏幕高度-玩家技能点*100/2，蓝条长度=玩家技能点*100/2，为了显示蓝条值从而方便玩家观察自己的技能点数是否支持放技能，在屏幕中固定两条黑线Surface，分别指向技能点1 2的分界线和2 3的分界线

Boss血条：本质为一个Surface对象，血条长度=boss血量/30（屏幕400px宽）

玩家分数：本质为一个Surface对象，记录game类中的gamePoint的值

奖励设计：

在对战boss的途中会获得巨额分数，且boss没掉1/4的血量，会增加自己10点血量并恢复50点难度，通过E技能释放时获得巨额加分，鼓励玩家屯三格蓝条释放E技能

自定义事件设计：

为了优化设计和游戏设计从而产生了各种自定义事件：

enemy_Create = pygame.USEREVENT#制造敌机事件
player_Shot = pygame.USEREVENT + 1#储存子弹事件，主要用于子弹的有限发射优化
fast_Enemy = pygame.USEREVENT + 2#快速敌机事件
boss_Create = pygame.USEREVENT + 3#boss创建事件
boss_Shot = pygame.USEREVENT + 4#boss发射子弹事件
boss_Fire = pygame.USEREVENT + 5#boss发射屏障事件

优化设计

按键优化：为使所有的按键可以同时按且不冲突，利用pygame.key.get_pressed(）获取键值，并进行

判断。此时会导致按空格时进行太快而导致子弹连发形成Q技能的效果，解决方法是创建储存子弹时间，规定时间储存子弹并限制子弹上限为2，从而使随时都能发子弹且不会产生Q技能的效果（为何不用时间发生时+空格发射子弹如：keyValue[pygame.K_SPACE] and event.type == player_Shot判断，因为这样判断会导致有时候按空格并不会发射子弹）,且有效避免了发射子弹时其他按键失效的情况。

显示优化：在飞机爆炸时切换出爆炸图片，但是这样的切换只有1帧，往往观察不到，我的设计是延迟爆炸，在每一个飞机类中（敌机，玩家，boss）存在一个变量timeDelay，当检测到飞机爆炸或者受到伤害时，timeDelay开始累加，不同飞机类中timeDelay的累加最终值不同，最终值越大的延迟越大，本质上是通过一次次的循环累加timeDelay，从而时其余留的爆炸效果多加停留几帧，这样就形成了肉眼可见的图像，同样在敌机坠毁后要注意将敌机的速度降为和背景滚动速度相同，造成一种敌机已经停止运动的感觉。     

碰撞优化：由于图形Rect区域的关系，在碰撞中很多时候肉眼未相碰时已经碰撞，解决方法为减小该Rect的高度和宽度，使其小于其图像本身，从而实现精准碰撞，使子弹宽度小于玩家飞机宽度，可以避免玩家不移动只发射子弹就完全安全的局面，在完全不同的情况下，有可能被敌机或者boss子弹刮到侧面从而受到伤害。

代码设计

文件目录（fire都为屏障的意思，因为最初火焰素材没找到换为了屏障素材）

以下一个文件为一个类或者一个函数

（前缀为文件名 后缀c 类, f 函数，main.py为程序入口，main.spec为打包文件，->继承 , =》非继承）

(最基类)                boom.c, enemy.c, boss_Fire.c     

basic_Sprite.c--->background.c, boss_Bullet.c, bullet.c ===》item_Group.c->game.c===》main

                             player_Plane.c, boss.c, fire.c

game.c ===》enemyCollitionDetection.f, playerColiitionDetection.f

main===》gameMonitor.f, keyPressed.f, update.f

如图：

basic_Sprite为程序的抽象接口，为最基类，包含了其他对象的通用属性，含有图片，rect，竖直速度和水平速度的变量，具有update（）函数，用以更新每帧后的对象位置

player_Plane类为玩家控制的对象boom类为玩家E技能的对象，fire类为玩家W技能的对象，bullet类为玩家普通攻击和Q技能的对象

enemy类为普通敌人对象

boss类为boss对象，boss_Bullet类为boss的子弹对象，boss_Fire类为boss的屏障技能对象

background类为背景的对象

其中player_Plane类和boss类中含有其技能和攻击的实例化精灵组，如player_Plane中含有bullet实例化对象和bullets精灵组

enemy，player_Plane,boss类中含有timeDelay变量用以延迟图像，Life变量统计血量，以及弹药及某些技能的储存判断如变量bulletStory，表示了玩家飞机的弹药储存量，isShot判断boss是否发射子弹，boss类中还含有bossExist用以判断是否存在boss,且具备attack fire boom等成员函数以发动技能和攻击

同理，boom类中也具有timeDelay对象用以延迟图像

item_Group作为一个中间传递者,含有背景，敌机，boss，玩家的实例化对象和精灵组，方便后续操作

game类具备skillPoint变量用以判断技能点的多少，gamePoint变量用以记录分数，Begin变量用以判断游戏是否发生，类中有碰撞判断成员函数，该函数调用函数enemyCollitionDetection用以检测敌机和boss是否受到攻击，playerCollitionDetection用以判断玩家是否受到伤害

main.py为程序的入口，作用为初始化pygame，设置游戏运行窗口的基本数据，设计封面和结束结算界面，进行游戏循环，初始化计时器以设置自定义事件的发生。在game.Begin为True时，即进行主游戏循环时，程序会设定帧率，gameMonitor函数用以监测事件的发生，keyPressed函数用以检测玩家键盘操作，update函数用以更新画面，形成连续图像

其中，不同的类的update方法可能与最基类不同，需要在类中重写update方法   

海纳百川 有容乃大