第 13 章　外星人

本章将为游戏《外星人入侵》添加外星人。我们将先在屏幕的上边缘附近添加一个外星人，再生成一个外星舰队。然后让这群外星人向两侧和向下移动，并删除被子弹击中的外星人。最后，显示玩家拥有的飞船数量，并在玩家的飞船用完后结束游戏。

通过阅读本章，你将更深入地了解 Pygame 和大型项目的管理，还将学习如何检测游戏元素之间的碰撞，如子弹和外星人之间的碰撞。检测碰撞有助于定义游戏元素之间的交互。例如，可以将角色限制在迷宫的墙壁之间或让两个角色相互传球。我们将不时地查看游戏开发计划，确保编程工作不偏离轨道。

着手编写在屏幕上添加外星舰队的代码前，不妨回顾一下这个项目，并更新开发计划。

13.1　项目回顾

在开发大型项目时，进入每个开发阶段前都要回顾一下开发计划，牢记接下来要通过编写代码完成哪些任务。本章将完成以下开发计划。

• 在屏幕左上角添加一个外星人，并指定合适的边距。
• 沿屏幕上边缘添加一行外星人，再不断地添加成行的外星人，直到填满屏幕的上半部分。
• 让外星人向两侧和向下移动，直到外星舰队被全部击落、有外星人撞到飞船或有外星人抵达屏幕的下边缘。如果外星舰队都被击落，将再创建一个外星舰队；如果有外星人撞到飞船或抵达屏幕的下边缘，就销毁飞船并再创建一个外星舰队。
• 限制玩家可用的飞船数量，分配的飞船被用完后，游戏将结束。

我们将在实现功能的同时完善这个计划，但就目前而言，计划已足够详尽，可以开始编写代码了。

在项目中添加新功能前，还应审核既有的代码。每进入一个新阶段，项目通常会更复杂，因此最好对混乱或低效的代码进行清理。因为我们一直在不断重构，所以当前没有需要重构的代码。

13.2　创建第一个外星人

在屏幕上放置外星人与放置飞船类似。每个外星人的行为都由 Alien 类控制，我们将像创建 Ship 类那样创建这个类。简单起见，这里还是使用位图来表示外星人。你既可以自己寻找表示外星人的图像，也可使用图 13-1 所示的图像，它可在本书的源代码文件中找到（chapter_13/creating_first_alien/images/alien.bmp）。这幅图像的背景为灰色，与屏幕的背景色一致。请务必将选择的图像文件保存到文件夹 images 中。

图 13-1　将用来创建外星舰队的外星人图像

13.2.1　创建 Alien 类

下面来编写 Alien 类并将其保存为文件 alien.py：

alien.py

import pygame
from pygame.sprite import Sprite

class Alien(Sprite):
"""表示单个外星人的类"""

def init(self, aigame):
"""初始化外星人并设置其起始位置"""
super()._init()
self.screen = ai_game.screen

# 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()

# 每个外星人最初都在屏幕的左上角附近
❶ self.rect.x = self.rect.width
self.rect.y = self.rect.height

# 存储外星人的精确水平位置
❷ self.x = float(self.rect.x)

除了位置不同以外，这个类的大部分代码与 Ship 类相似。每个外星人最初都位于屏幕的左上角附近。将每个外星人的左边距都设置为外星人的宽度，并将上边距设置为外星人的高度（❶），这样较为美观。我们主要关心的是外星人的水平移动速度，因此精确地记录了每个外星人的水平位置（❷）。

def __init(self):
—snip—
self.ship = Ship(self)
self.bullets = pygame.sprite.Group()
self.aliens = pygame.sprite.Group()

self.createfleet()

def createfleet(self):
"""创建一个外星舰队"""
# 创建一个外星人
alien = Alien(self)
self.aliens.add(alien)

def updatescreen(self):
—snip—
self.ship.blitme()
self.aliens.draw(self.screen)

pygame.display.flip()

def createfleet(self):
"""创建一个外星舰队"""
# 创建一个外星人，再不断添加，直到没有空间添加外星人为止
# 外星人的间距为外星人的宽度
alien = Alien(self)
alien_width = alien.rect.width

❶ current_x = alien_width
❷ while current_x < (self.settings.screen_width - 2 alien_width):
❸ new_alien = Alien(self)
❹ new_alien.x = current_x
new_alien.rect.x = current_x
self.aliens.add(new_alien)
❺ current_x += 2 alien_width

while current_x < self.settings.screen_width:

注意：对于像本节中这样的循环，并非总是一眼就能看出该如何编写。编程的一个有趣之处在于，并不要求在一开始就找到解决问题的正确方法：即使这个循环最初导致最后一个外星人离屏幕右边缘太远也没关系，你可对其进行修改，直到最后一个外星人与屏幕右边缘的距离合适为止。

倘若只需使用前面的代码就能创建一个外星舰队，也许应该让 createfleet() 保持原样，但鉴于创建外星舰队的工作还未完成，我们稍微整理一下这个方法。为此，添加辅助方法 createalien()，并在 createfleet() 中调用它：

alien_invasion.py

def createfleet(self):
—snip—
while current_x < (self.settings.screen_width - 2 alien_width):
self.createalien(current_x)
current_x += 2 alien_width

❶ def createalien(self, x_position):
"""创建一个外星人并将其放在当前行中"""
new_alien = Alien(self)
new_alien.x = x_position
new_alien.rect.x = x_position
self.aliens.add(new_alien)

除了 self，createalien() 方法还接受一个参数：指定外星人水平位置的值（见❶）。方法 createalien() 的代码与原来放在 createfleet() 中的代码相同，只是 current_x 被替换成了参数 x_position。这样重构后，将更容易添加新行，进而创建整个外星舰队。

13.3.3　添加多行外星人

为了创建一个外星舰队，我们需要不断添加外星人，直到没有足够的空间再添加一行为止。我们将使用一个嵌套循环：将当前循环放在另一个 while 循环中。里面的循环负责沿水平方向添加外星人，关注的是外星人的 x 值；而外面的循环沿垂直方向添加外星人，关注的是外星人的 y 值。我们将在到达屏幕底部附近后停止添加外星人，以避免覆盖飞船，并且在飞船和外星舰队之间留下一些空间，让玩家有足够的时间去击落外星人。

下面演示了如何在 createfleet() 中嵌套两个 while 循环：

def createfleet(self):
"""创建一个外星舰队"""
# 创建一个外星人，再不断添加，直到没有空间再添加外星人为止
# 外星人的间距为外星人的宽度和外星人的高度
alien = Alien(self)
❶ alien_width, alien_height = alien.rect.size

❷ current_x, current_y = alien_width, alien_height
❸ while current_y < (self.settings.screen_height - 3 alien_height):
while current_x < (self.settings.screen_width - 2 alien_width):
❹ self.createalien(current_x, current_y)
current_x += 2 alien_width

❺ # 添加一行外星人后，重置 x 值并递增 y 值
current_x = alien_width
current_y += 2 alien_height

为了确定下一行外星人的位置，需要知道单个外星人的高度，因此我们从外星人的属性 rect.size 中获取外星人的宽度和高度（见❶）。属性 rect.size 是一个元组，包含外星人的宽度和高度。

接下来，我们设置 x 坐标和 y 坐标的初始值，以指定外星舰队中第一个外星人的位置（见❷）：它与屏幕左边缘和上边缘之间的距离分别为外星人的宽度和高度。然后，定义一个 while 循环，它决定在屏幕上放置多少行外星人（见❸）。只要下一行外星人的 y 值小于屏幕高度减去三个外星人高度的差，就继续添加外星人（如果这样留下的空间不合适，可进行调整）。

我们调用 createalien()，并将外星人的 x 值和 y 值传递给它（见❹）。稍后将修改 createalien()。

请注意最后两行代码的缩进位置（见❺）。它们属于外部循环，不属于内部循环，因此将在内部循环结束后运行，即每创建一行外星人运行一次。每添加一行外星人后，都重置 current_x 的值，确保下一行的第一个外星人与前面各行的第一个外星人对齐。然后，将 current_y 的值加上外星人高度的两倍，确保下一行外星人离屏幕下边缘更近。在这里，缩进非常重要。如果你在本节末尾运行 alien_invasion.py 时看到的外星舰队有问题，请检查这些嵌套循环中代码行的缩进是否正确。

需要修改 createalien()，以正确地设置外星人的垂直位置：

def createalien(self, x_position, y_position):
"""创建一个外星人，并将其加入外星舰队"""
new_alien = Alien(self)
new_alien.x = x_position
new_alien.rect.x = x_position
new_alien.rect.y = y_position
self.aliens.add(new_alien)

我们修改了这个方法的定义，使其将待创建的外星人的 y 值作为参数，并在这个方法中设置新创建的外星人的 rect 的垂直位置。

现在运行这个游戏，可以看到一个外星舰队，如图 13-4 所示。

图 13-4　整个外星舰队都现身了

下一节，我们将让外星舰队移动起来！

动手试一试

练习 13.1：星星　找一幅星星图像，并在屏幕上显示一系列排列整齐的星星。

练习 13.2：更逼真的星星　为让星星的分布更逼真，可随机地放置星星。第 9 章说过，可像下面这样生成随机数：

from random import randint
random_number = randint(-10, 10)

上述代码返回一个 -10 和 10 之间的随机整数。在为练习 13.1 编写的程序中，使用该方法随机地调整每颗星星的位置吧。

13.4　让外星舰队移动

下面来让外星舰队在屏幕上向右移动，到达屏幕右边缘后下移一定的距离，再向左移动，依此类推。这样不断地移动所有的外星人，直到外星人都被击落、有外星人撞上飞船或有外星人抵达屏幕的下边缘。下面先来让外星人向右移动。

13.4.1　向右移动外星舰队

移动外星舰队需要使用 alien.py 中的 update() 方法。对于外星舰队中的每个外星人，都要调用它。首先，添加一个控制外星人速度的设置：

settings.py

def init(self):
—snip—
# 外星人设置
self.alien_speed = 1.0

然后，在 alien.py 中使用这个设置来实现 update()：

alien.py

def init(self, aigame):
"""初始化外星人并设置其初始位置"""
super()._init()
self.screen = ai_game.screen
self.settings = ai_game.settings
—snip—

def update(self):
"""向右移动外星人"""
❶ self.x += self.settings.alien_speed
❷ self.rect.x = self.x

在 init() 中添加属性 settings，以便能够在 update() 中获取外星人的速度。每次更新外星人时，都将它向右移动，移动量为 alien_speed 的值。我们使用属性 self.x 跟踪每个外星人的精确位置，这个属性可存储浮点数（见❶）。然后，使用 self.x 的值来更新外星人的 rect 的水平位置（见❷）。

在主 while 循环中，我们已调用了更新飞船和子弹的方法，现在还要调用更新每个外星人位置的方法。

需要编写一些代码来管理外星舰队的移动，因此新建一个名为 updatealiens() 的方法。我们在更新子弹后更新外星人的位置，因为稍后要检查是否有子弹击中了外星人：

alien_invasion.py

while True:
self.checkevents()
self.ship.update()
self.updatebullets()
self.updatealiens()
self.updatescreen()
self.clock.tick(60)

只要缩进正确，将这个方法定义在模块的什么地方无关紧要，但为了确保代码有条理，我将它放在 updatebullets() 方法的后面，以便与 while 循环中的调用顺序保持一致。下面是我们编写的第一版 updatealiens()：

alien_invasion.py

def updatealiens(self):
"""更新外星舰队中所有外星人的位置"""
self.aliens.update()

对 aliens 编组调用 update() 方法，将自动对每个外星人调用 update() 方法。现在运行这个游戏，将看到外星舰队向右移动，并在屏幕右边缘处消失。

13.4.2　创建表示外星舰队移动方向的设置

下面来创建让外星人到达屏幕右边缘后先向下移动、再向左移动的设置。实现这种行为的代码如下：

settings.py

# 外星人设置
self.alien_speed = 1.0
self.fleet_drop_speed = 10
# fleet_direction 为 1 表示向右移动，为-1 表示向左移动
self.fleet_direction = 1

设置 fleet_drop_speed 来指定当有外星人到达屏幕边缘时，外星舰队向下移动的速度。将这个速度与水平速度分开是有好处的，便于分别调整。

要实现设置 fleet_direction，可将其设置为文本值，如 'left' 或 'right'，但这样必须编写 if-elif 语句来检查外星舰队的移动方向。鉴于只有两个可能的方向，我们使用值 1 和 -1 来表示它们，并在外星舰队改变方向时在这两个值之间切换。（鉴于向右移动时需要增大每个外星人的 x 坐标，而向左移动时需要减小每个外星人的 x 坐标，因此使用这两个数字来表示方向也十分合理。）

13.4.3　检查外星人是否到达了屏幕边缘

现在需要编写一个方法来检查外星人是否到达了屏幕边缘，还需要修改 update() 让每个外星人都沿正确的方向移动。这些代码位于 Alien 类中：

alien.py

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()
❶ return (self.rect.right >= screen_rect.right) or (self.rect.left <= 0)

def update(self):
"""向左或向右移动外星人"""
❷ self.x += self.settings.alien_speed * self.settings.fleet_direction
self.rect.x = self.x

可对任意外星人调用新方法 check_edges()，看看它是否位于屏幕的左边缘或右边缘。如果外星人的 rect 的 right 属性大于或等于屏幕的 rect 的 right 属性，就说明外星人位于屏幕的右边缘；如果外星人的 rect 的 left 属性小于或等于 0，就说明外星人位于屏幕的左边缘（见❶）。这里没有将这个条件测试放在 if 代码块中，而将其直接放在 return 语句中。如果外星人位于屏幕的左边缘或右边缘，这个方法将返回 True，否则返回 False。

修改方法 update()，将移动量设置为外星人的速度和 fleet_direction 的乘积，让外星人向左或向右移动（见❷）。如果 fleet_direction 为 1，就将外星人的当前 x 坐标加上 alien_speed，从而让外星人向右移动；如果 fleet_direction 为为 1，就将外星人的当前 x 坐标减去 alien_speed，从而让外星人向左移动。

13.4.4　向下移动外星舰队并改变移动方向

当有外星人到达屏幕（右/左）边缘时，需要让整个外星舰队向下移动，并改变它们的移动方向（向左/向右）。因此，需要在 AlienInvasion 中添加一些代码，检查是否有外星人到达了左边缘或右边缘。为此，编写方法 checkfleet_edges() 和 changefleet_direction()，并修改 updatealiens()。我把这些新方法放在 createalien() 后面，不过将其放在 AlienInvasion 类中的什么位置其实也是无关紧要的（只要缩进正确）：

alien_invasion.py

def checkfleet_edges(self):
"""在有外星人到达边缘时采取相应的措施"""
❶ for alien in self.aliens.sprites():
if alien.check_edges():
❷ self.changefleet_direction()
break

def changefleet_direction(self):
"""将整个外星舰队向下移动，并改变它们的方向"""
for alien in self.aliens.sprites():
❸ alien.rect.y += self.settings.fleet_drop_speed
self.settings.fleet_direction *= -1

在 checkfleet_edges() 中，遍历外星舰队并对其中的每个外星人调用 check_edges()（见❶）。如果 check_edges() 返回 True，就表明相应的外星人位于屏幕的边缘，需要改变外星舰队的移动方向，因此调用 changefleet_direction() 并退出循环（见❷）。在 changefleet_direction() 中，遍历所有外星人，将每个外星人下移 fleet_drop_speed 的值（见❸）。然后，将 fleet_direction 的值改为其当前值与的 1 的乘积。调整外星舰队移动方向的代码行不在 for 循环中，因为虽然要调整每个外星人的垂直位置，但只需调整外星舰队的移动方向一次。

下面显示了对 updatealiens() 所做的修改：

alien_invasion.py

def updatealiens(self):
"""检查是否有外星人位于屏幕边缘，并更新整个外星舰队的位置"""
self.checkfleet_edges()
self.aliens.update()

我们将方法 updatealiens() 修改成了这样：先调用 checkfleet_edges()，再更新每个外星人的位置。

如果现在运行这个游戏，外星舰队将在屏幕上左右来回移动，并在到达屏幕边缘后向下移动。现在可以开始向外星人射击了，并检查是否有外星人撞到飞船或抵达屏幕的下边缘。

动手试一试

练习 13.3：雨滴　寻找一幅雨滴图像，并创建一系列整齐排列的雨滴。让这些雨滴往下落，直到到达屏幕的下边缘后消失。

练习 13.4：连绵细雨　修改为练习 11.3 编写的代码，使得当一行雨滴消失在屏幕的下边缘后，在屏幕上边缘附近又出现一行新雨滴，并开始往下落。

13.5　击落外星人

我们创建了飞船和外星舰队，但子弹在击中外星人时，将穿过外星人，因为还没有检查碰撞。在游戏编程中，碰撞指的是游戏元素有重叠。为了让子弹能够击落外星人，我们将使用函数 sprite.groupcollide() 检测两个编组的成员之间的碰撞。

13.5.1　检测子弹和外星人的碰撞

当子弹击中外星人时，我们需要马上知道，以便在碰撞发生后让子弹立即消失。为此，将在更新所有子弹的位置后（绘制子弹前）立即检测碰撞。

def updatebullets(self):
"""更新子弹的位置，并删除已消失的子弹"""
—snip—

# 检查是否有子弹击中了外星人
# 如果是，就删除相应的子弹和外星人
collisions = pygame.sprite.groupcollide(
self.bullets, self.aliens, True, True)

def updatebullets(self):
—snip—
❶ if not self.aliens:
# 删除现有的子弹并创建一个新的外星舰队
❷ self.bullets.empty()
self.createfleet()

# 子弹设置
self.bullet_speed = 2.5
self.bullet_width = 3
—snip—

下面来重构 updatebullets()，使其不再执行那么多任务。为此，将处理子弹和外星人碰撞的代码移到一个独立的方法中：

alien_invasion.py

def updatebullets(self):
—snip—
# 删除已消失的子弹
for bullet in self.bullets.copy():
if bullet.rect.bottom <= 0:
self.bullets.remove(bullet)

self.checkbullet_alien_collisions()

def checkbullet_alien_collisions(self):
"""响应子弹和外星人的碰撞"""
# 删除发生碰撞的子弹和外星人
collisions = pygame.sprite.groupcollide(
self.bullets, self.aliens, True, True)

if not self.aliens:
# 删除现有的所有子弹，并创建一个新的外星舰队
self.bullets.empty()
self.createfleet()

这里创建了一个新方法 checkbullet_alien_collisions()，用于检测子弹和外星人之间的碰撞，以及在整个外星舰队被全部击落时采取相应的措施。这能避免 updatebullets() 过长，简化后续的开发工作。

动手试一试

练习 13.5：改进版《横向射击》　完成练习 12.6 后，我们给游戏《外星人入侵》添加了很多功能。在本练习中，请尝试给《横向射击》添加类似的功能。添加一个外星舰队（或让外星人的位置随机），并让其向飞船移动。另外，编写让被子弹击中的外星人消失的代码。

13.6　结束游戏

如果玩家根本不会输，游戏还有什么趣味和挑战性可言？因此，如果玩家没能在足够短的时间内将整个外星舰队全部击落，导致有外星人撞到了飞船或到达屏幕的下边缘，飞船将被摧毁。与此同时，我们还会限制玩家可使用的飞船数。在玩家用光所有的飞船后，游戏将结束。

13.6.1　检测外星人和飞船的碰撞

首先检查外星人和飞船之间的碰撞，以便能够在外星人撞上飞船时做出合适的响应。为此，在 AlienInvasion 中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。

alien_invasion.py

def updatealiens(self):
—snip—
self.aliens.update()

# 检测外星人和飞船之间的碰撞
❶ if pygame.sprite.spritecollideany(self.ship, self.aliens):
❷ print("Ship hit!!!")

spritecollideany() 函数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碰撞的成员后停止遍历编组。这里，它遍历 aliens 编组，并返回找到的第一个与飞船发生碰撞的外星人。

如果没有发生碰撞，spritecollideany() 将返回 None，因此❶处的 if 代码块不会执行。如果找到了与飞船发生碰撞的外星人，它就返回这个外星人，因此 if 代码块将执行：打印 Ship hit!!!（见❷）。当有外星人撞到飞船时，需要执行一系列操作：删除余下的外星人和子弹，让飞船重新居中，以及创建一个新的外星舰队。编写完成这些任务的代码前，需要确定检测外星人和飞船碰撞的方法是否可行，而最简单的方式就是调用函数 print()。

现在运行这个游戏，每当有外星人撞到飞船时，终端窗口都将显示“Ship hit!!!”。在测试这项功能时，请将 fleet_drop_speed 设置为较大的值，如 50 或 100，这样外星人将更快地撞到飞船。

13.6.2　响应外星人和飞船的碰撞

现在需要确定，当外星人与飞船发生碰撞时，该做些什么。我们不是销毁 Ship 实例再创建一个新的，而是通过跟踪游戏的统计信息来记录飞船被撞了多少次（跟踪统计信息还有助于记分）。

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.py

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
❶ self.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.settings.ship_limit

在游戏运行期间，只创建一个 GameStats 实例，但每当玩家开始新游戏时，都需要重置一些统计信息。为此，在 resetstats() 方法中初始化大部分统计信息，而不是在 init() 中直接初始化。然后在 _init() 中调用这个方法，这样在创建 GameStats 实例时将妥善地设置这些统计信息（见❶）。在玩家开始新游戏时，也能调用 reset_stats()。

当前，只有一项统计信息 ships_left，其值将在游戏运行期间不断变化。玩家在一开始拥有的飞船数存储在 settings 类的 ship_limit 属性中：

settings.py

# 飞船设置
self.ship_speed = 1.5
self.ship_limit = 3

还需对 alien_invasion.py 做些修改，以创建一个 GameStats 实例。首先，更新这个文件开头的 import 语句：

alien_invasion.py

import sys
from time import sleep

import pygame

from settings import Settings
from game_stats import GameStats
from ship import Ship
—snip—

从 Python 标准库的模块 time 中导入 sleep() 函数，以便能够在飞船被外星人撞到后让游戏暂停一会儿。此外，还导入了 GameStats。

接下来，在 init() 中创建一个 GameStats 实例：

alien_invasion.py

def init(self):
—snip—
self.screen = pygame.display.set_mode(
(self.settings.screen_width, self.settings.screen_height))
pygame.display.set_caption("Alien Invasion")

# 创建一个用于存储游戏统计信息的实例
self.stats = GameStats(self)

self.ship = Ship(self)
—snip—

在创建游戏窗口后（但在定义诸如飞船等其他游戏元素之前），创建一个 GameStats 实例。

当有外星人撞到飞船时，将余下的飞船数减 1，创建一个新的外星舰队，并将飞船重新放在屏幕底部的中央。另外，让游戏暂停一会儿，让玩家意识到发生了碰撞，并在创建新的外星舰队前重整旗鼓。

下面将实现这些功能的大部分代码都放到新方法 shiphit() 中（我们会在 updatealiens() 中调用它，在有外星人撞到飞船时执行其中的代码）：

alien_invasion.py

def shiphit(self):
"""响应飞船和外星人的碰撞"""
# 将 ships_left 减 1
❶ self.stats.ships_left -= 1

# 清空外星人列表和子弹列表
❷ self.bullets.empty()
self.aliens.empty()

# 创建一个新的外星舰队，并将飞船放在屏幕底部的中央
❸ self.createfleet()
self.ship.center_ship()

# 暂停
❹ sleep(0.5)

新方法 shiphit() 会在飞船被外星人撞到时做出响应。在这个方法中，先将余下的飞船数减 1（见❶），再清空编组 aliens 和 bullets（见❷）。

接下来，创建一个新的外星舰队，并将飞船居中（见❸）。（稍后将在 Ship 类中添加 center_ship() 方法。）在更新所有元素后（但在将修改显示到屏幕之前）暂停，让玩家知道飞船被撞到了（见❹）。这里的函数调用 sleep() 让游戏暂停半秒，让玩家能够看到外星人撞到了飞船。sleep() 函数执行完毕后，将接着执行 updatescreen() 方法，将新的外星舰队绘制到屏幕上。

在 updatealiens() 中，在有外星人撞到飞船时，不调用 print() 函数，而是调用 shiphit()：

alien_invasion.py

def updatealiens(self):
—snip—
if pygame.sprite.spritecollideany(self.ship, self.aliens):
self.shiphit()

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

ship.py

def center_ship(self):
"""将飞船放在屏幕底部的中央"""
self.rect.midbottom = self.screen_rect.midbottom
self.x = float(self.rect.x)

这里像 init() 中那样将飞船放在屏幕底部的中央，随后重置用于跟踪飞船确切位置的属性 self.x。

注意：我们根本没有创建多艘飞船。在整个游戏运行期间，只创建了一个飞船实例，并在该飞船被撞到时将其居中。统计信息 ships_left 指出玩家是否用完了所有的飞船。

请运行这个游戏，击落几个外星人，并让一个外星人撞到飞船。游戏暂停一会儿后，将出现一个新的外星舰队，而飞船将重新出现在屏幕底部的中央。

13.6.3　有外星人到达屏幕下边缘

如果有外星人到达屏幕的下边缘，游戏应该像有外星人撞到飞船那样做出响应。为了检测这种情况，在 alien_invasion.py 中添加一个新方法：

alien_invasion.py

def checkaliens_bottom(self):
"""检查是否有外星人到达了屏幕的下边缘"""
for alien in self.aliens.sprites():
❶ if alien.rect.bottom >= self.settings.screen_height:
# 像飞船被撞到一样进行处理
self.shiphit()
break

checkaliens_bottom() 方法检查是否有外星人到达了屏幕下边缘：到达屏幕的下边缘后，外星人的 rect.bottom 属性会大于或等于屏幕高度（见❶）。如果有外星人到达屏幕的下边缘，就调用 shiphit()。只要检测到一个外星人到达屏幕下边缘，就无须检查其他外星人了，因此在调用 shiphit() 后退出循环。

我们在 updatealiens() 中调用 checkaliens_bottom()：

alien_invasion.py

def updatealiens(self):
—snip—
# 检查是否有外星人撞到飞船
if pygame.sprite.spritecollideany(self.ship, self.aliens):
self.shiphit()

# 检查是否有外星人到达了屏幕的下边缘
self.checkaliens_bottom()

在更新所有外星人的位置并检测是否有外星人和飞船发生碰撞后调用 checkaliens_bottom()。现在，每当有外星人撞到飞船或抵达屏幕的下边缘时，都将出现一个新的外星舰队。

13.6.4　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——shipsleft 只会不断地变成越来越小的负数。下面添加标志 gameactive，以便在玩家的飞船用完后结束游戏。首先，在 AlienInvasion 类的方法 __init() 末尾设置这个标志：

alien_invasion.py

def init(self):
—snip—
# 游戏启动后处于活动状态
self.game_active = True

接下来在 shiphit() 中添加代码，在玩家的飞船用完后将 game_active 设置为 False：

alien_invasion.py

def shiphit(self):
"""响应飞船和外星人的碰撞"""
if self.stats.ships_left > 0:
# 将 ships_left 减 1
self.stats.ships_left -= 1
—snip—
# 暂停
sleep(0.5)
else:
self.game_active = False

shiphit() 的大部分代码没有变。原来的代码被移到了一个 if 语句块中，这条 if 语句会检查玩家是否至少还有一艘飞船。如果是，就创建一个新的外星舰队，暂停一会儿，再接着往下执行。如果玩家没有了飞船，就将 game_active 设置为 False。

13.7　确定应运行游戏的哪些部分

我们需要确定游戏的哪些部分在所有情况下都应运行，哪些部分仅在游戏处于活动状态时才运行：

alien_invasion.py

def run_game(self):
"""开始游戏的主循环"""
while True:
self.checkevents()

if self.game_active:
self.ship.update()
self.updatebullets()
self.updatealiens()

self.updatescreen()
self.clock.tick(60)

在主循环中，在所有情况下都需要调用 checkevents()，即便游戏处于非活动状态也是如此。例如，程序需要知道玩家是否按了 Q 键以退出游戏或单击了关闭窗口的按钮；还需要在等待玩家重新开始游戏时持续更新屏幕，以便显示这期间的更改（比如提供一个等待动画）。其他的方法仅在游戏处于活动状态时才需要调用，因为当游戏处于非活动状态时，不用更新游戏元素的位置。

现在运行这个游戏时，它将在飞船用完后停止不动。

动手试一试

练习 13.6：游戏结束　在游戏《横向射击》中，记录飞船被撞到了多少次以及有多少个外星人被击落了。确定合适的游戏结束条件，并在满足该条件后结束游戏。

13.8　小结

在本章中，你首先通过创建外星舰队学习了如何在游戏中添加大量相同的元素，如何使用嵌套循环来创建成行成列的整齐元素，以及如何通过调用每个元素的 update() 方法移动大量的元素。接着学习了如何控制对象在屏幕上的移动方向，以及如何响应特定的情形，如有外星人到达屏幕边缘。然后学习了如何检测并响应子弹和外星人的碰撞以及外星人和飞船的碰撞。最后，你学习了如何在游戏中跟踪统计信息，以及如何使用标志 game_active 来判断游戏是否结束。

在与这个项目相关的最后一章中，我们将添加一个 Play 按钮，让玩家能够开始游戏，以及在游戏结束后重玩。每当玩家消灭一个外星舰队后，游戏的节奏都将加快。此外，还将添加一个记分系统。这会让这款游戏极具可玩性！