利用Python模擬谷歌的小恐龍游戲

更新時(shí)間：2021年12月03日 15:11:35 作者：酸菜魚編程

谷歌流量器中有個(gè)很有名的彩蛋：當(dāng)你網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)“小恐龍游戲”。本文就主要為大家介紹了如何用Python模擬實(shí)現(xiàn)這一小游戲，感興趣的同學(xué)可以學(xué)習(xí)一下

前言

本文的文字及圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò),僅供學(xué)習(xí)、交流使用,不具有任何商業(yè)用途,如有問(wèn)題請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系我們以作處理。

PS：如有需要Python學(xué)習(xí)資料的小伙伴可以加點(diǎn)擊下方鏈接自行獲取

谷歌流量器中有個(gè)很有名的彩蛋：當(dāng)你網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)“小恐龍游戲”。

（如果想要直接進(jìn)行游戲，可以在地址欄輸入：chrome://dino）

今天我們就來(lái)給大家演示下，用Python來(lái)自己做一個(gè)仿制的“小恐龍游戲”！

廢話不多說(shuō)，讓我們愉快地開始吧~

開發(fā)工具

Python版本：3.6.4

相關(guān)模塊：

pygame模塊；以及一些python自帶的模塊。

環(huán)境搭建

安裝Python并添加到環(huán)境變量，pip安裝需要的相關(guān)模塊即可。

先睹為快

在終端運(yùn)行如下命令即可：

python Game7.py

效果如下：

代碼介紹

這里介紹一下游戲的實(shí)現(xiàn)原理。

首先，我們對(duì)游戲進(jìn)行一些必要的初始化工作：

 
# 游戲初始化
pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode(cfg.SCREENSIZE)
pygame.display.set_caption('T-Rex Rush —— Charles的皮卡丘')
# 導(dǎo)入所有聲音文件
sounds = {}
for key, value in cfg.AUDIO_PATHS.items():
  sounds[key] = pygame.mixer.Sound(value)

接著，我們來(lái)考慮一下，游戲中有哪些游戲元素：

小恐龍：由玩家控制以躲避路上的障礙物；

路面：游戲的背景；

云：游戲的背景；

飛龍：路上的障礙物之一，小恐龍碰上就會(huì)死掉；

仙人掌：路上的障礙物之一，小恐龍碰上就會(huì)死掉；

記分板：記錄當(dāng)前的分?jǐn)?shù)和歷史最高分。

讓我們來(lái)依次定義一下這些游戲元素類。對(duì)于云，路面以及仙人掌來(lái)說(shuō)，定義起來(lái)很簡(jiǎn)單，我們只需要加載對(duì)應(yīng)的游戲元素圖片：

然后寫兩個(gè)類內(nèi)部方法update和draw就ok了。兩個(gè)方法分別用于將場(chǎng)景不斷向左移動(dòng)以實(shí)現(xiàn)小恐龍不斷向前移動(dòng)的動(dòng)畫效果和將場(chǎng)景顯示在游戲界面的對(duì)應(yīng)位置上。具體而言，代碼實(shí)現(xiàn)如下：

 
'''地板'''
class Ground(pygame.sprite.Sprite):
  def __init__(self, imagepath, position, **kwargs):
    pygame.sprite.Sprite.__init__(self)
    # 導(dǎo)入圖片
    self.image_0 = pygame.image.load(imagepath)
    self.rect_0 = self.image_0.get_rect()
    self.rect_0.left, self.rect_0.bottom = position
    self.image_1 = pygame.image.load(imagepath)
    self.rect_1 = self.image_1.get_rect()
    self.rect_1.left, self.rect_1.bottom = self.rect_0.right, self.rect_0.bottom
    # 定義一些必要的參數(shù)
    self.speed = -10
  '''更新地板'''
  def update(self):
    self.rect_0.left += self.speed
    self.rect_1.left += self.speed
    if self.rect_0.right < 0:
      self.rect_0.left = self.rect_1.right
    if self.rect_1.right < 0:
      self.rect_1.left = self.rect_0.right
  '''將地板畫到屏幕'''
  def draw(self, screen):
    screen.blit(self.image_0, self.rect_0)
    screen.blit(self.image_1, self.rect_1)
 
'''云'''
class Cloud(pygame.sprite.Sprite):
  def __init__(self, imagepath, position, **kwargs):
    pygame.sprite.Sprite.__init__(self)
    # 導(dǎo)入圖片
    self.image = pygame.image.load(imagepath)
    self.rect = self.image.get_rect()
    self.rect.left, self.rect.top = position
    # 定義一些必要的參數(shù)
    self.speed = -1
  '''將云畫到屏幕上'''
  def draw(self, screen):
    screen.blit(self.image, self.rect)
  '''更新云'''
  def update(self):
    self.rect = self.rect.move([self.speed, 0])
    if self.rect.right < 0:
      self.kill()
 
'''仙人掌'''
class Cactus(pygame.sprite.Sprite):
  def __init__(self, imagepaths, position=(600, 147), sizes=[(40, 40), (40, 40)], **kwargs):
    pygame.sprite.Sprite.__init__(self)
    # 導(dǎo)入圖片
    self.images = []
    image = pygame.image.load(imagepaths[0])
    for i in range(3):
      self.images.append(pygame.transform.scale(image.subsurface((i*101, 0), (101, 101)), sizes[0]))
    image = pygame.image.load(imagepaths[1])
    for i in range(3):
      self.images.append(pygame.transform.scale(image.subsurface((i*68, 0), (68, 70)), sizes[1]))
    self.image = random.choice(self.images)
    self.rect = self.image.get_rect()
    self.rect.left, self.rect.bottom = position
    self.mask = pygame.mask.from_surface(self.image)
    # 定義一些必要的變量
    self.speed = -10
  '''畫到屏幕上'''
  def draw(self, screen):
    screen.blit(self.image, self.rect)
  '''更新'''
  def update(self):
    self.rect = self.rect.move([self.speed, 0])
    if self.rect.right < 0:
      self.kill()

記分板的定義也類似，只不過(guò)它不需要移動(dòng)，但是需要實(shí)時(shí)地更新當(dāng)前的分?jǐn)?shù)：

'''記分板'''
class Scoreboard(pygame.sprite.Sprite):
  def __init__(self, imagepath, position, size=(11, 13), is_highest=False, bg_color=None, **kwargs):
    pygame.sprite.Sprite.__init__(self)
    # 導(dǎo)入圖片
    self.images = []
    image = pygame.image.load(imagepath)
    for i in range(12):
      self.images.append(pygame.transform.scale(image.subsurface((i*20, 0), (20, 24)), size))
    if is_highest:
      self.image = pygame.Surface((size[0]*8, size[1]))
    else:
      self.image = pygame.Surface((size[0]*5, size[1]))
    self.rect = self.image.get_rect()
    self.rect.left, self.rect.top = position
    # 一些必要的變量
    self.is_highest = is_highest
    self.bg_color = bg_color
    self.score = '00000'
  '''設(shè)置得分'''
  def set(self, score):
    self.score = str(score).zfill(5)
  '''畫到屏幕上'''
  def draw(self, screen):
    self.image.fill(self.bg_color)
    for idx, digital in enumerate(list(self.score)):
      digital_image = self.images[int(digital)]
      if self.is_highest:
        self.image.blit(digital_image, ((idx+3)*digital_image.get_rect().width, 0))
      else:
        self.image.blit(digital_image, (idx*digital_image.get_rect().width, 0))
    if self.is_highest:
      self.image.blit(self.images[-2], (0, 0))
      self.image.blit(self.images[-1], (digital_image.get_rect().width, 0))
    screen.blit(self.image, self.rect)

上面代碼用is_highest變量來(lái)區(qū)分該記分板是否用于記錄游戲最高分，還是只是記錄當(dāng)前的分?jǐn)?shù)，做該區(qū)分的原因是游戲最高分前面有HI標(biāo)識(shí)，所以占的空間更大：

飛龍的定義就稍微復(fù)雜一些了，因?yàn)樗粌H需要向左移動(dòng)，還需要做出不停扇動(dòng)翅膀的效果。具體而言，飛龍有兩張圖：

你需要做的就是每隔一段時(shí)間就切換一次當(dāng)前的飛龍圖片，以實(shí)現(xiàn)飛龍扇動(dòng)翅膀的效果：

 
'''飛龍'''
class Ptera(pygame.sprite.Sprite):
  def __init__(self, imagepath, position, size=(46, 40), **kwargs):
    pygame.sprite.Sprite.__init__(self)
    # 導(dǎo)入圖片
    self.images = []
    image = pygame.image.load(imagepath)
    for i in range(2):
      self.images.append(pygame.transform.scale(image.subsurface((i*92, 0), (92, 81)), size))
    self.image_idx = 0
    self.image = self.images[self.image_idx]
    self.rect = self.image.get_rect()
    self.rect.left, self.rect.centery = position
    self.mask = pygame.mask.from_surface(self.image)
    # 定義一些必要的變量
    self.speed = -10
    self.refresh_rate = 10
    self.refresh_counter = 0
  '''畫到屏幕上'''
  def draw(self, screen):
    screen.blit(self.image, self.rect)
  '''更新'''
  def update(self):
    if self.refresh_counter % self.refresh_rate == 0:
      self.refresh_counter = 0
      self.image_idx = (self.image_idx + 1) % len(self.images)
      self.loadImage()
    self.rect = self.rect.move([self.speed, 0])
    if self.rect.right < 0:
      self.kill()
    self.refresh_counter += 1
  '''載入當(dāng)前狀態(tài)的圖片'''
  def loadImage(self):
    self.image = self.images[self.image_idx]
    rect = self.image.get_rect()
    rect.left, rect.top = self.rect.left, self.rect.top
    self.rect = rect
    self.mask = pygame.mask.from_surface(self.image)

最后，我們需要定義一下小恐龍類，也就是最復(fù)雜的一個(gè)游戲精靈類。它有低頭，跳躍，普通前進(jìn)三種狀態(tài)。對(duì)于低頭來(lái)說(shuō)：

你只需要和飛龍扇動(dòng)翅膀一樣，不斷切換兩張低頭的圖片以實(shí)現(xiàn)小恐龍跑動(dòng)的效果就可以了。對(duì)于普通狀態(tài)也是類似的：

對(duì)于跳躍狀態(tài)，我們則可以通過(guò)初中學(xué)的上拋和自由落體運(yùn)動(dòng)公式來(lái)建模，從而計(jì)算小恐龍?jiān)谪Q直方向上的位置。具體而言，代碼實(shí)現(xiàn)如下：

 
'''小恐龍'''
class Dinosaur(pygame.sprite.Sprite):
  def __init__(self, imagepaths, position=(40, 147), size=[(44, 47), (59, 47)], **kwargs):
    pygame.sprite.Sprite.__init__(self)
    # 導(dǎo)入所有圖片
    self.images = []
    image = pygame.image.load(imagepaths[0])
    for i in range(5):
      self.images.append(pygame.transform.scale(image.subsurface((i*88, 0), (88, 95)), size[0]))
    image = pygame.image.load(imagepaths[1])
    for i in range(2):
      self.images.append(pygame.transform.scale(image.subsurface((i*118, 0), (118, 95)), size[1]))
    self.image_idx = 0
    self.image = self.images[self.image_idx]
    self.rect = self.image.get_rect()
    self.rect.left, self.rect.bottom = position
    self.mask = pygame.mask.from_surface(self.image)
    # 定義一些必要的變量
    self.init_position = position
    self.refresh_rate = 5
    self.refresh_counter = 0
    self.speed = 11.5
    self.gravity = 0.6
    self.is_jumping = False
    self.is_ducking = False
    self.is_dead = False
    self.movement = [0, 0]
  '''跳躍'''
  def jump(self, sounds):
    if self.is_dead or self.is_jumping:
      return
    sounds['jump'].play()
    self.is_jumping = True
    self.movement[1] = -1 * self.speed
  '''低頭'''
  def duck(self):
    if self.is_jumping or self.is_dead:
      return
    self.is_ducking = True
  '''不低頭'''
  def unduck(self):
    self.is_ducking = False
  '''死掉了'''
  def die(self, sounds):
    if self.is_dead:
      return
    sounds['die'].play()
    self.is_dead = True
  '''將恐龍畫到屏幕'''
  def draw(self, screen):
    screen.blit(self.image, self.rect)
  '''載入當(dāng)前狀態(tài)的圖片'''
  def loadImage(self):
    self.image = self.images[self.image_idx]
    rect = self.image.get_rect()
    rect.left, rect.top = self.rect.left, self.rect.top
    self.rect = rect
    self.mask = pygame.mask.from_surface(self.image)
  '''更新小恐龍'''
  def update(self):
    if self.is_dead:
      self.image_idx = 4
      self.loadImage()
      return
    if self.is_jumping:
      self.movement[1] += self.gravity
      self.image_idx = 0
      self.loadImage()
      self.rect = self.rect.move(self.movement)
      if self.rect.bottom >= self.init_position[1]:
        self.rect.bottom = self.init_position[1]
        self.is_jumping = False
    elif self.is_ducking:
      if self.refresh_counter % self.refresh_rate == 0:
        self.refresh_counter = 0
        self.image_idx = 5 if self.image_idx == 6 else 6
        self.loadImage()
    else:
      if self.refresh_counter % self.refresh_rate == 0:
        self.refresh_counter = 0
        if self.image_idx == 1:
          self.image_idx = 2
        elif self.image_idx == 2:
          self.image_idx = 3
        else:
          self.image_idx = 1
        self.loadImage()
    self.refresh_counter += 1

定義完游戲精靈類，我們就可以實(shí)例化他們：

 
# 定義一些游戲中必要的元素和變量
score = 0
score_board = Scoreboard(cfg.IMAGE_PATHS['numbers'], position=(534, 15), bg_color=cfg.BACKGROUND_COLOR)
highest_score = highest_score
highest_score_board = Scoreboard(cfg.IMAGE_PATHS['numbers'], position=(435, 15), bg_color=cfg.BACKGROUND_COLOR, is_highest=True)
dino = Dinosaur(cfg.IMAGE_PATHS['dino'])
ground = Ground(cfg.IMAGE_PATHS['ground'], position=(0, cfg.SCREENSIZE[1]))
cloud_sprites_group = pygame.sprite.Group()
cactus_sprites_group = pygame.sprite.Group()
ptera_sprites_group = pygame.sprite.Group()
add_obstacle_timer = 0
score_timer = 0

然后寫游戲主循環(huán)啦：

 
# 游戲主循環(huán)
clock = pygame.time.Clock()
while True:
  for event in pygame.event.get():
    if event.type == pygame.QUIT:
      pygame.quit()
      sys.exit()
    elif event.type == pygame.KEYDOWN:
      if event.key == pygame.K_SPACE or event.key == pygame.K_UP:
        dino.jump(sounds)
      elif event.key == pygame.K_DOWN:
        dino.duck()
    elif event.type == pygame.KEYUP and event.key == pygame.K_DOWN:
      dino.unduck()
  screen.fill(cfg.BACKGROUND_COLOR)
  # --隨機(jī)添加云
  if len(cloud_sprites_group) < 5 and random.randrange(0, 300) == 10:
    cloud_sprites_group.add(Cloud(cfg.IMAGE_PATHS['cloud'], position=(cfg.SCREENSIZE[0], random.randrange(30, 75))))
  # --隨機(jī)添加仙人掌/飛龍
  add_obstacle_timer += 1
  if add_obstacle_timer > random.randrange(50, 150):
    add_obstacle_timer = 0
    random_value = random.randrange(0, 10)
    if random_value >= 5 and random_value <= 7:
      cactus_sprites_group.add(Cactus(cfg.IMAGE_PATHS['cacti']))
    else:
      position_ys = [cfg.SCREENSIZE[1]*0.82, cfg.SCREENSIZE[1]*0.75, cfg.SCREENSIZE[1]*0.60, cfg.SCREENSIZE[1]*0.20]
      ptera_sprites_group.add(Ptera(cfg.IMAGE_PATHS['ptera'], position=(600, random.choice(position_ys))))
  # --更新游戲元素
  dino.update()
  ground.update()
  cloud_sprites_group.update()
  cactus_sprites_group.update()
  ptera_sprites_group.update()
  score_timer += 1
  if score_timer > (cfg.FPS//12):
    score_timer = 0
    score += 1
    score = min(score, 99999)
    if score > highest_score:
      highest_score = score
    if score % 100 == 0:
      sounds['point'].play()
    if score % 1000 == 0:
      ground.speed -= 1
      for item in cloud_sprites_group:
        item.speed -= 1
      for item in cactus_sprites_group:
        item.speed -= 1
      for item in ptera_sprites_group:
        item.speed -= 1
  # --碰撞檢測(cè)
  for item in cactus_sprites_group:
    if pygame.sprite.collide_mask(dino, item):
      dino.die(sounds)
  for item in ptera_sprites_group:
    if pygame.sprite.collide_mask(dino, item):
      dino.die(sounds)
  # --將游戲元素畫到屏幕上
  dino.draw(screen)
  ground.draw(screen)
  cloud_sprites_group.draw(screen)
  cactus_sprites_group.draw(screen)
  ptera_sprites_group.draw(screen)
  score_board.set(score)
  highest_score_board.set(highest_score)
  score_board.draw(screen)
  highest_score_board.draw(screen)
  # --更新屏幕
  pygame.display.update()
  clock.tick(cfg.FPS)
  # --游戲是否結(jié)束
  if dino.is_dead:
    break

游戲主循環(huán)的邏輯很簡(jiǎn)單，即每幀游戲畫面，我們都需要檢測(cè)一下玩家的操作，如果玩家按下了空格鍵或者↑鍵，則小恐龍?zhí)S，如果玩家按下了↓鍵，則小恐龍低頭，否則小恐龍正常向前沖。

然后在游戲中，我們隨機(jī)產(chǎn)生云，飛龍和仙人掌這些游戲場(chǎng)景和障礙物，并且和路面一起以相同的速度向左移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)小恐龍向右移動(dòng)的視覺(jué)效果。在移動(dòng)的過(guò)程中，我們需要對(duì)小恐龍和仙人掌，小恐龍和飛龍進(jìn)行碰撞檢測(cè)，當(dāng)小恐龍碰到這些障礙物時(shí)，小恐龍就死掉了，本局游戲也隨之結(jié)束。

需要注意的是我們應(yīng)該使用collide_mask函數(shù)來(lái)進(jìn)行更為精確的碰撞檢測(cè)，而不是之前的collide_rect函數(shù)：