20232429 马成栋 2023-2024-2 实验四实验报告

课程：《Python程序设计》
班级： 2324班
姓名： 马成栋
学号： 20232429
实验教师：王志强
实验日期：2024年5月15日
必修/选修： 公选课

1.实验内容

【1】实验整体内容：

Python综合应用：爬虫、数据处理、可视化、机器学习、神经网络、游戏、网络安全等。
课代表和各小组负责人收集作业（源代码、视频、综合实践报告）

例如：编写从社交网络爬取数据，实现可视化舆情监控或者情感分析。

例如：利用公开数据集，开展图像分类、恶意软件检测等

例如：利用Python库，基于OCR技术实现自动化提取图片中数据，并填入excel中。

例如：爬取天气数据，实现自动化微信提醒

例如：利用爬虫，实现自动化下载网站视频、文件等。

例如：编写小游戏：坦克大战、贪吃蛇、扫雷等等

注：在Windows/Linux系统上使用VIM、PDB、IDLE、Pycharm等工具编程实现。

【2】本实验聚焦内容

（1）通过Python编程编写一个小鸟飞行的游戏
（2）通过Python编程编写一个飞机大战的游戏

2.实验过程及结果

小鸟飞行

1.安装pygame，pyzero库

2.导入pgzrun库和random库

3.设置我们需要的游戏的窗口大小（宽度和高度）

4.设置下载好的背景、障碍物坐标及小鸟坐标

5.编写draw函数，绘制出背景、障碍物、小鸟

6.编写更新小鸟和障碍物每帧位置的函数，以及设置游戏难度

7.让游戏可以通过鼠标控制并且开始游戏

实验完整代码

import pgzrun  # 导入游戏库
import random  # 导入随机库
WIDTH = 350   # 设置窗口的宽度
HEIGHT = 600  # 设置窗口的高度

background = Actor('background')  # 导入背景图片
bird = Actor('bird')  # 导入小鸟图片
bird.x = 50           # 设置小鸟的x坐标
bird.y = HEIGHT/2     # 设置小鸟的y坐标
bar_up = Actor('bar_up')    # 导入障碍物上半部分图片
bar_up.x = 300              # 设置障碍物上半部分的x坐标
bar_up.y = 0           # 设置障碍物上半部分的y坐标
bar_down = Actor('bar_down')    # 导入障碍物下半部分图片
bar_down.x = 300                # 设置障碍物下半部分的x坐标
bar_down.y = 600             # 设置障碍物下半部分的y坐标
score = 0     # 游戏得分
speed = 1     # 游戏速度，即障碍物向左移动的速度

def draw():
    background.draw()
    bar_up.draw()
    bar_down.draw()
    bird.draw()
    screen.draw.text(str(score), (30, 30),
                     fontsize=50, color='green')

def update():  # 更新模块，每帧重复操作
    global score,speed
    bird.y = bird.y + 2
    bar_up.x = bar_up.x - speed
    bar_down.x = bar_down.x - speed
    # 当障碍物移动到最左边时，可以让其在右边重新出现
    if bar_up.x < 0:
        bar_up.x = WIDTH
        bar_down.x = WIDTH
        bar_up.y = random.randint(-200, 200)
        bar_down.y = 600 + bar_up.y
        score = score + 1
        if (score % 5 == 0): # 如果得分增加了5分，就让游戏速度增加
            speed = speed + 1

    # 如果小鸟碰到障碍物上半部分或下半部分，游戏失败
    if bird.colliderect(bar_up) or bird.colliderect(bar_down) or bird.y < 0 or bird.y > HEIGHT:
        print('游戏失败')
        # 把得分清零、速度设为1，小鸟、障碍物的位置重新归位
        score = 0
        speed = 1
        bird.x = 50
        bird.y = HEIGHT/2
        bar_up.x = WIDTH
        bar_up.y = 0
        bar_down.x = WIDTH
        bar_down.y = 600       

def on_mouse_down():  # 当鼠标点击时运行
    bird.y = bird.y - 100  # 小鸟y坐标减少，即上升一段距离

pgzrun.go()   # 开始执行游戏

飞机大战

1.同第一个游戏，安装pygame和pyzero库（不再重复附图）

2.设置窗口大小及游戏标题

3.游戏的基础准备：设置下载好的背景、我的飞机、敌人飞机和我发射出去的子弹的坐标及游戏BGM

4.编写draw函数用于绘制背景、我的飞机、敌人的飞机我的子弹以及输掉游戏的游戏提醒

5.update函数，绘制每一帧的动画
5.1背景滚动及打出我的子弹

5.2一架敌机被我打死，随机生成下一架飞机

5.3敌机被击毁时音效和动画

5.4坠机了（和敌机相撞）

6.保持飞机始终在我的鼠标位置

7.点击鼠标射出子弹

实验代码如下

import pgzrun  # 导入游戏库
import random  # 导入随机库
WIDTH = 480    # 设置窗口的宽度
HEIGHT = 700   # 设置窗口的高度
TITLE = 'Python飞机大战'

background1 = Actor('background')  # 导入背景1图片
background1.x = 480/2
background1.y = 852/2
background2 = Actor('background')  # 导入背景2图片
background2.x = 480/2
background2.y = -852/2

bullet = Actor('bullet')  # 导入子弹图片
bullet.x = WIDTH/2
bullet.y = -HEIGHT

hero = Actor('hero')  # 导入玩家飞机图片
hero.x = WIDTH/2
hero.y = HEIGHT*2/3

enemy = Actor('enemy')  # 导入敌机图片
enemy.x = WIDTH/2
enemy.y = 0

score = 0     # 游戏得分
isLoose = False # 游戏是否失败，初始不失败
sounds. game_music.play(-1)  # 循环播放背景音乐

def draw():  # 绘制模块，每帧重复执行
    background1.draw()
    background2.draw()
    hero.draw()
    enemy.draw()
    bullet.draw()

    screen.draw.text("得分: "+str(score), (200, HEIGHT-50), fontsize=30,
                     fontname='s', color='black')
    if isLoose:
        screen.draw.text("游戏失败！", (50, HEIGHT/2), fontsize=90,fontname='s', color='red')

def update():  # 更新模块，每帧重复操作
    global score, isLoose
    if isLoose:
        return # 如果游戏失败，返回，不做下面的操作

    # 以下代码用于实现背景图片的循环滚动效果
    if background1.y > 852/2 + 852:
        background1.y = -852/2
    if background2.y > 852/2 + 852:
        background2.y = -852/2
    background1.y += 1
    background2.y += 1

    if bullet.y > -HEIGHT:
        bullet.y = bullet.y - 10

    enemy.y +=
    if enemy.y > HEIGHT:
        enemy.y = 0
        enemy.x = random.randint(50, WIDTH-50)

    if bullet.colliderect(enemy):
        sounds.got_enemy.play()
        enemy.y = 0
        enemy.x = random.randint(0, WIDTH)
        score = score + 1
        bullet.y = -HEIGHT

    if hero.colliderect(enemy):
        sounds.explode.play()
        isLoose = True
        hero.image = 'hero_blowup'

def on_mouse_move(pos, rel, buttons):  # 当鼠标移动时执行
    if isLoose:
        return
    hero.x = pos[0]
    hero.y = pos[1]

def on_mouse_down():
    if isLoose:
        return
    bullet.x = hero.x
    bullet.y = hero.y - 70
    sounds.gun.play()

pgzrun.go()  # 开始执行游戏

飞鸟视频

飞机大战视频

实验中遇到的问题

1.pyzero版本太低导致一开始没办法调用pgzrun库，调试不了代码，更新后解决该问题
2.代码出现故障，小鸟和开了挂一样无视障碍向前冲，积分迅速累计，产生了不良游戏体验，后续更正代码不再出现此bug

感悟

Python课非常有意思，这种语言比C语言好像更简单有趣，因为我可以写一个游戏来当成我的作业嘿嘿嘿，由于我本身就是个游戏迷，看到教材上有用Python写游戏瞬间就来劲了，决心学好这个语言编写一个NB的游戏，但是由于各种因素我目前只能写出这种小游戏，当自己玩上了自己定的规则的游戏感觉很爽。时间充沛我甚至可以写一个植物大战僵尸（嘿嘿嘿）感谢老师一学期的细心教导，让我真正领悟了“人生苦短，我用Python”，好学，易上手，而且这种语言还能写游戏，让我觉得这门课学了很值。