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Pygame子弹与碰撞处理

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碰撞

碰撞是游戏开发的基本组成部分。碰撞检测就是要检测游戏中的一个对象是否正在接触另一个对象。碰撞处理决定了当碰撞发生时你想要发生什么。

在我们的游戏中，我们目前有许多敌人的精灵沿着屏幕飞向玩家，我们想知道其中一个精灵何时出现。对于我们游戏的这个阶段，我们只会说敌人击中玩家意味着游戏结束了。

边界框

请记住，Pygame 中的每个精灵都有一个rect定义其坐标和大小的属性。Pygame中的一个Rect对象的格式是[x, y, width, height]，其中 x和 y表示矩形的左上角。此矩形的另一个词是边界框，因为它表示对象的边界。

这种碰撞检测称为AABB，代表“轴对齐边界框”，因为矩形与屏幕轴对齐 - 它们不会倾斜一定角度。AABB碰撞非常受欢迎，因为它速度很快 - 计算机可以非常快速地比较矩形的坐标，如果您要比较大量对象，这将非常有用。

要检测碰撞，我们需要查看玩家的rect碰撞，并将其与每个敌人的rect碰撞进行比较。现在，我们可以通过循环遍历敌人并对执行此比较的每个敌人来执行此操作：

在这张图片中，您可以看到只有矩形#3与大黑色矩形相撞。#1 在 x 轴上重叠，但在 y 轴上不重叠; #2 在 y 中重叠，但在 x 中不重叠。为了使两个矩形重叠，它们的边界必须在每个轴上重叠。在代码中编写以下内容：

if mob.rect.right > player.rect.left and \
   mob.rect.left < player.rect.right and \
   mob.rect.bottom > player.rect.top and \
   mob.rect.top < player.rect.bottom:
       collide = True

对我们来说幸运的是，Pygame有一个内置的方式，通过使用这个spritecollide()函数来做到这一点。

敌人与玩家碰撞

我们将此命令添加到游戏循环的“更新”部分：

#Update
all_sprites.update()
#check to see if a mob hit the player
hits = pygame.sprite.spritecollide(player, mobs, False)
if hits:
    running = False

spritecollide()语法

#Find sprites in a group that intersect another sprite.
spritecollide(sprite, group, dokill, collided = None) -> Sprite_list

该spritecollide()函数采用 3 个参数：要检查的 sprite 的名称、要与之进行比较的组的名称，以及名为dokill 的 True/False 参数。

dokill参数如果设置为 True，则所有发生碰撞的sprite都将从组中删除。例如，如果我们试图查看玩家是否捡到了一枚硬币，我们希望将其设置为True硬币消失。

collied参数是一个回调函数，用于计算两个精灵是否发生冲突。它应该将两个精灵作为值，并返回一个bool值，指示它们是否发生冲突。如果未传递collied参数，则所有精灵都必须具有“rect”值，该值是精灵区域的矩形，将用于计算碰撞。

该spritecollide()命令的返回结果是被击中的精灵列表（请记住，玩家可能一次与多个敌人相撞）。我们将该列表分配给变量hits 。

如果hits列表不为空，则if语句将为True ，并且我们设置running为False游戏将结束。

射击

子弹精灵

现在我们准备添加一个新的精灵：子弹。这将是一个精灵，在我们射击时生成，出现在玩家精灵的顶部，并以相当高的速度向上移动。定义精灵现在应该开始看起来很熟悉了，所以下面是完整的Bullet类：

class Bullet(pygame.sprite.Sprite):
    def __init__(self, x, y):
        pygame.sprite.Sprite.__init__(self)
        self.image = pygame.Surface((10, 20))
        self.image.fill(YELLOW)
        self.rect = self.image.get_rect()
        self.rect.bottom = y
        self.rect.centerx = x
        self.speedy = -10
    def update(self):
        self.rect.y += self.speedy
        # kill if it moves off the top of the screen
        if self.rect.bottom < 0:
            self.kill()

在子弹精灵的__init__()方法中，我们传递x和y值，以便我们可以告诉精灵出现在哪里。由于玩家精灵可以移动，因此将设置为玩家射击时玩家所在的位置。我们设置speedy为负值，以便它将向上移动。

最后，我们检查子弹是否从屏幕顶部脱落，如果是这样，我们将其删除。

按键事件

为了保持简单，我们将让它每次玩家按下空格键时，都会发射一颗子弹。我们需要将其添加到事件检查中：

for event in pygame.event.get():
    # check for closing window
    if event.type == pygame.QUIT:
        running = False
    elif event.type == pygame.KEYDOWN:
        if event.key == pygame.K_SPACE:
            player.shoot()

我们的新代码检查事件，如果存在KEYDOWN事件，则检查它是否是K_SPACE按键。如果是这样，我们将运行玩家精灵的shoot()方法。

生成子弹

首先，我们需要添加一个新组来保存所有项目符号：

bullets = pygame.sprite.Group()

现在，我们可以将以下方法添加到Player类中：

def shoot(self):
    bullet = Bullet(self.rect.centerx, self.rect.top)
    all_sprites.add(bullet)
    bullets.add(bullet)

该shoot()方法所做的就是生成一颗子弹，使用玩家的顶部中心作为生成点。然后，我们确保将子弹精灵添加到all_sprites（以便将其绘制和更新）和 bullets，我们将用于碰撞。

子弹碰撞

现在我们需要检查子弹是否击中了敌人。这里的区别在于，我们有多个子弹（在bullets组中）和多个敌人（在mobs组中），所以我们不能像以前那样使用spritecollide()，因为这只会将一个精灵与一个组进行比较。相反，我们将使用groupcollide() ：

groupcollide（）语法

# Find all sprites that collide between two groups.
groupcollide(group1, group2, dokill1, dokill2, collided = None) -> Sprite_dict

发现两组中的所有精灵之间的冲突。通过比较每个 Sprite 的Sprite.rect属性或使用collided函数（如果不是 None）来确定碰撞。

返回值是个字典，未发生碰撞时，字典为空。发生碰撞时，字典的keys是group1中发生碰撞的对象（一直以为字典的keys值是个字符串之类的东西，没想到还可以是对象），values是一个列表，其元素是group2中与每一个group1发生碰撞的所有对象。

Groupcollide返回值的形态和使用是个难点，举例说明：比如group1有三架飞机对象p1、p2、p3，group2有八个敌人对象b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7、b8，假如p1与b1、b4、b7发生碰撞，p2与b2、b5、b8发生碰撞，

groupcollide(group1, group2, 1, 1)

返回值是如下的字典：

{p1:[b1, b4, b7], p2:[b2, b5, b8]}

group1 中的每个发生碰撞的Sprite 都会添加到返回字典中，作为键。每个项的值是组 2 中相交的精灵列表。

如果任一 dokill 参数为 True，则碰撞的精灵将从其各自的组中删除。

collieded参数是一个回调函数，用于计算两个精灵是否发生冲突。它应该将两个精灵作为值，并返回一个 bool 值，指示它们是否正在碰撞。如果未传递collided，则所有精灵都必须具有“rect”值，该值是精灵区域的矩形，将用于计算碰撞。

# Update
all_sprites.update()
# check to see if a bullet hit a mob
hits = pygame.sprite.groupcollide(mobs, bullets, True, True)
for hit in hits:
    m = Mob()
    all_sprites.add(m)
    mobs.add(m)

该groupcollide()函数类似于spritecollide() ，除了您命名两个组进行比较，并且您将获得的是被击中的敌人列表。有两个dokill选项，每个组一个。

如果我们只是删除敌人，我们将遇到一个问题：敌人用完了！因此，我们要做的就是hits循环，对于我们摧毁的每个敌人，将生成另一个新的敌人。

现在它实际上开始感觉像一个游戏：

在下一课中，我们将学习如何向游戏添加图形，而不是使用那些纯色矩形。

此部分的完整代码

# KidsCanCode - Game Development with Pygame video series
# Shmup game - part 3
# Video link: https://www.youtube.com/watch?v=33g62PpFwsE
# Collisions and bullets
import pygame
import random
WIDTH = 480
HEIGHT = 600
FPS = 60
# define colors
WHITE = (255, 255, 255)
BLACK = (0, 0, 0)
RED = (255, 0, 0)
GREEN = (0, 255, 0)
BLUE = (0, 0, 255)
YELLOW = (255, 255, 0)
# initialize pygame and create window
pygame.init()
pygame.mixer.init()
screen = pygame.display.set_mode((WIDTH, HEIGHT))
pygame.display.set_caption("Shmup!")
clock = pygame.time.Clock()
class Player(pygame.sprite.Sprite):
    def __init__(self):
        pygame.sprite.Sprite.__init__(self)
        self.image = pygame.Surface((50, 40))
        self.image.fill(GREEN)
        self.rect = self.image.get_rect()
        self.rect.centerx = WIDTH / 2
        self.rect.bottom = HEIGHT - 10
        self.speedx = 0
    def update(self):
        self.speedx = 0
        keystate = pygame.key.get_pressed()
        if keystate[pygame.K_LEFT]:
            self.speedx = -8
        if keystate[pygame.K_RIGHT]:
            self.speedx = 8
        self.rect.x += self.speedx
        if self.rect.right > WIDTH:
            self.rect.right = WIDTH
        if self.rect.left < 0:
            self.rect.left = 0
    def shoot(self):
        bullet = Bullet(self.rect.centerx, self.rect.top)
        all_sprites.add(bullet)
        bullets.add(bullet)
class Mob(pygame.sprite.Sprite):
    def __init__(self):
        pygame.sprite.Sprite.__init__(self)
        self.image = pygame.Surface((30, 40))
        self.image.fill(RED)
        self.rect = self.image.get_rect()
        self.rect.x = random.randrange(WIDTH - self.rect.width)
        self.rect.y = random.randrange(-100, -40)
        self.speedy = random.randrange(1, 8)
        self.speedx = random.randrange(-3, 3)
    def update(self):
        self.rect.x += self.speedx
        self.rect.y += self.speedy
        if self.rect.top > HEIGHT + 10 or self.rect.left < -25 or self.rect.right > WIDTH + 20:
            self.rect.x = random.randrange(WIDTH - self.rect.width)
            self.rect.y = random.randrange(-100, -40)
            self.speedy = random.randrange(1, 8)
class Bullet(pygame.sprite.Sprite):
    def __init__(self, x, y):
        pygame.sprite.Sprite.__init__(self)
        self.image = pygame.Surface((10, 20))
        self.image.fill(YELLOW)
        self.rect = self.image.get_rect()
        self.rect.bottom = y
        self.rect.centerx = x
        self.speedy = -10
    def update(self):
        self.rect.y += self.speedy
        # kill if it moves off the top of the screen
        if self.rect.bottom < 0:
            self.kill()
all_sprites = pygame.sprite.Group()
mobs = pygame.sprite.Group()
bullets = pygame.sprite.Group()
player = Player()
all_sprites.add(player)
for i in range(8):
    m = Mob()
    all_sprites.add(m)
    mobs.add(m)
# Game loop
running = True
while running:
    # keep loop running at the right speed
    clock.tick(FPS)
    # Process input (events)
    for event in pygame.event.get():
        # check for closing window
        if event.type == pygame.QUIT:
            running = False
        elif event.type == pygame.KEYDOWN:
            if event.key == pygame.K_SPACE:
                player.shoot()
    # Update
    all_sprites.update()
    # check to see if a bullet hit a mob
    hits = pygame.sprite.groupcollide(mobs, bullets, True, True)
    for hit in hits:
        m = Mob()
        all_sprites.add(m)
        mobs.add(m)
    # check to see if a mob hit the player
    hits = pygame.sprite.spritecollide(player, mobs, False)
    if hits:
        running = False
    # Draw / render
    screen.fill(BLACK)
    all_sprites.draw(screen)
    # *after* drawing everything, flip the display
    pygame.display.flip()
pygame.quit()

第 4 部分：添加图形

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