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[教程] Mind+Python turtle 课程——08 弹球小游戏

Mind+Python turtle 课程-08 弹球小游戏

课程目录：

功能介绍

经过前面课程的学习，我们已经掌握了利用turtle库创建屏幕的方式，也了解了在屏幕上如何获取鼠标指针的坐标。这节课将作为巩固课，主要巩固我们前面所学的知识，首先我们在屏幕上制作一个碰壁小球游戏，小球在指定区域内不断的碰壁反弹，之后新建一个拦球板对象，用来检测小球是否碰到拦球板，碰到则将积分增加，完成弹球小游戏的功能。课程会分为三个任务的形式进行，下表为课程任务及涉及到的知识点。

实现功能	知识点
任务一：碰壁小球	巩固复习turtle库的两种不同导入方式、Screen函数以及学习随机数randint函数的使用
任务二：生成栏板对象	对象、属性、方法的概念及sleep()函数的使用
任务二：拦球小游戏	巩固学习获取鼠标坐标的方法、逻辑判断语句、多条件判断语句

背景图片下载：

链接：https://pan.baidu.com/s/1NkWgpmbwwixKAr5miJuwfA

提取码：lxdb

项目实践

任务一：碰壁小球

1任务分析

前面我们已经学过了turtle库中Screen函数和Turtle函数的使用，这节课我们首先将巩固复习一下他们的用法，利用Screen函数创建一个屏幕，之后新建小球对象，让其在屏幕内不断的进行碰壁反弹运动。那么我们通过什么进行碰壁呢？下图为宽和高为w和h的屏幕。

通过上图屏幕我们可以看出判断左右是否碰到壁，其实可以通过检测x轴的坐标是否大于w/2或者小于-w/2来判断，也就是当x轴的坐标大于w/2或者小于-w/2时证明小球碰到了左右壁。而判断上下是否碰到壁，可以通过检测y轴的坐标是否大于h/2或者小于-h/2来判断，也就是当y轴的坐标大于h/2或者小于-h/2时证明小球碰到了上下壁。

2编写程序

from turtle import *#导入turtle库的所有工具

from random import randint #导入random的randint工具

from time import sleep#导入time的sleep工具

w,h= 480,360#设置屏幕的宽和高

screen = Screen()#把Screen的对象赋值给screen

screen.bgcolor("black")#设置屏蔽背景为黑色

screen.setup(w,h)#初始设置宽和高

screen.bgpic("Background.gif") #背景设置#

#-------------------------

ball=Turtle(shape='circle')#新建ball对象，形状为圆形

ball.speed(0)#设置ball的速度为最快.

ball.penup()#提笔，不留痕迹

ball.color("yellow","yellow")#设置ball的边框颜色填充颜色

x速度 = randint(2,3)#设置初始水平速度

y速度 = randint(2,3)#设置初始垂直速度

while True :#永久循环

x=ball.xcor() + x速度#获取移动前ball的x坐标值加上小球速度的速度值，得到移动后x坐标值

y=ball.ycor() + y速度#获取移动前ball的y坐标值加上小球速度的速度值，得到移动后y坐标值

ball.goto(x,y)#让小球到达坐标为(x,y)的坐标点

if x>w/2 or x<-w/2:#判断ball是否碰左右边缘的壁

x速度 = -x速度#如果碰到壁就同一速度反方向弹开

if y>h/2 or y<-h/2:#判断ball是否碰上下边缘的壁

y速度 = -y速度#如果碰到壁就同一速度反方向弹开

3运行效果

运行这段程序，我们可以看到弹出了一个星空背景的屏幕，屏幕内有一个黄色小球在不断的进行碰壁反弹运动。

4代码释义

4.1代码中randint函数的使用

x速度 = randint(2,3)#设置初始水平速度

y速度 = randint(2,3)#设置初始垂直速度

4.1.1代码解释

通过rendint函数在指定范围内生成一个小球的运动速度，代码中分别设置了小球的水平速度和垂直速度，并且规定最大值为3，最小值为2。

4.1.2randint函数

在turtle中randint(a,b)用于生成一个指定范围内的整数。其中参数a是下限，参数b是上限，生成的随机数n: a <= n <= b。

任务二：生成拦球杆对象

1任务分析

在任务一中，我们已经绘制了一个星空背景的屏幕，并让黄色小球在不断的进行碰壁反弹运动。这里我们需要生成另一个对象，也就是拦球杆，用来拦下小球。

2编写程序

from turtle import *#导入turtle库的所有工具

from random import randint #导入random的randint工具

from time import sleep#导入time的sleep工具

w,h= 480,360#设置屏幕的宽和高

screen = Screen()#把Screen的对象赋值给screen

screen.bgcolor("black")#设置屏蔽背景为黑色

screen.setup(w,h)#初始设置宽和高

screen.bgpic("Background.gif") #背景设置#

screen.delay(0)#这里要设为0，否则很卡

#---------------------------------------------------

square =Turtle('square')#创建一个弹球小栏板

square.shapesize(0.5,5)#设定栏板的长宽尺寸,对应像素为高5像素,长为50像素

square.speed(0)#设定栏板速度为最大

square.penup()#抬笔

square.color('blue')#设定颜色为蓝色

square.sety(50-h/2)#固定纵坐标

#----------------------------------------------------

ball=Turtle(shape='circle')#新建ball对象，形状为圆形

ball.speed(0)#设置ball的速度为最快.

ball.penup()#提笔，不留痕迹

ball.color("yellow","yellow")#设置ball的填充和边框颜色

x速度 = randint(2,3)#设置初始水平速度

y速度 = randint(2,3)#设置初始垂直速度

while True :#永久循环

x=ball.xcor() + x速度#获取移动前ball的x坐标值加上小车速度，得到移动后x坐标值

y=ball.ycor() + y速度#获取移动前ball的y坐标值加上小车速度，得到移动后y坐标值

ball.goto(x,y)#让小球到达坐标为(x,y)的坐标点

if x>w/2 or x<-w/2:#判断ball是否碰左右边缘的壁

x速度 = -x速度#如果碰到壁就同一速度反方向弹开

if y>h/2 or y<-h/2:#判断ball是否碰上下边缘的壁

y速度 = -y速度#如果碰到壁就同一速度反方向弹开

sleep(0.01)#推迟0.01秒再执行

注意：这里一定要加上sleep（0.01）否则小球会弹得很快，无法看清效果！

3运行效果

运行程序我们发现，呈现的屏幕内小黄球还是在不断的碰壁反弹运动，此可以看到比任务一多了一个蓝色的小栏板。

4代码释义

4.1代码中对象的使用

square =Turtle('square')#创建一个弹球小栏板对象

square.shapesize(0.5,5)#设定栏板的长宽尺寸

square.speed(0)#设定栏板速度为最大

square.penup()#抬笔

square.color('blue')#设定颜色为蓝色

square.sety(50-h/2)#固定纵坐标

#----------------------------------------------------

ball=Turtle(shape='circle')#新建ball对象，形状为圆形

ball.speed(0)#设置ball的速度为最快.

ball.penup()#提笔，不留痕迹

ball.color("yellow","yellow")#设置ball的填充和边框颜色

4.1.1代码解释

生成两个对象分别是小球和篮球板，并设置它们的相关属性和方法。

4.1.2什么是对象

在Python中定义什么是对象，拿球做例子。可以操作一个球，比如捡球、踢球、抛球等。我们把这些操作称为动作。还可以通过颜色、重量和大小来描述一个球。这些就是球的属性。在Python中，一个对象的特征也称为属性，动作称为方法。

4.1.3什么是属性

属性就是你所知道的关于球的所有方面，包括球的形状、大小、颜色、重量等。

4.1.3什么是方法

方法就是可以对对象做的操作，它们是一些代码块。可以调用这些代码来完成某个工作，是不是很熟悉？方法其实就是在对象中的函数。函数能做到的，方法都能做到，包括传递参数和返回值。所以利用对象，可以把一个东西的属性和方法收集到一起。

任务三：拦球小游戏

1任务分析

通过任务二我们建立了拦球板，现在我们需要通过鼠标去控制拦球板的运动，之后设置一个计分的变量，让小球碰到篮球板就反弹回去的同时计分加一，如果小球没有碰到篮球板但是碰到了下边界，那么就结束游戏，停止游戏。分为以下两步进行。

第一步：实现鼠标控制小拦板移动

其实原理和第六课小海龟走迷宫一样，这里我们只需要控制小栏板左右移动，所以我们只需获取小拦板在画布内x坐标就好了。

第二步：判断游戏是否继续

其次我们要解决判断游戏是否继续，这里我们可以通过判断小球的横坐标和纵坐标是否在栏板的范围内。下图分别为成功和失败的例图

成功

碰到小栏板需反弹

失败

没碰到小栏板，碰到了下边界

2编写程序

import turtle#导入turtle库

from random import randint#导入随机数库randint函数

from time import sleep#导入时间库sleep函数

#-------------------------------------------------------

screen = turtle.Screen()#赋值screen对象

w,h= 480,360#设定宽度和高度

screen.setup(w,h)#以设定好的宽度和高度来创建屏幕

screen.bgcolor("green")#设定背景色为绿色

screen.delay(0)#这里要设为0，否则很卡

#---------------------------------------------------

square = turtle.Turtle('square')#创建一个弹球小栏板

square.shapesize(0.5,5)#设定栏板的长宽尺寸,对应像素为高5像素,长为50像素

square.speed(0)#设定栏板速度为最大

square.penup()#抬笔

square.color('blue')#设定颜色为蓝色

square.sety(50-h/2)#固定纵坐标

#----------------------------------------------------

ball=turtle.Turtle(shape='circle')#创建一个圆球

ball.speed(0)#速度为最快.

ball.penup()#抬笔

ball.color("yellow","yellow")#设定颜色为黄色

xspeed = randint(2,3)#设置初始水平速度

yspeed = randint(2,3)#设置初始垂直速度

#-----------------------------------------------------

root = screen._root#获取根窗口对象

cv = screen._canvas#获取画布

count = 0#计次数

while True:#永久循环

mx = root.winfo_pointerx()#鼠标指针相对于计算机屏幕的x坐标

rx = cv.winfo_rootx()#画布到计算机屏幕最左边距离

bx = mx - rx - 2#画布边框宽度是2，所以要减去2

x = bx - screen.window_width() //2 # 转换成在海龟画图坐标系中x坐标

square.goto(x,-50)#使栏板移动到指定坐标

screen.update()#刷新屏幕显示

#-----

x = ball.xcor() + xspeed#设置小球在水平方向移动x速度

y= ball.ycor() + yspeed#设置小球在垂直方向移动y速度

ball.goto(x,y)#设定小球的移动

if x>w/2 or x <-w/2:#如果小球跑出左右两侧边界

xspeed = - xspeed#设定小球返回

elif y>h/2 :#如果小球过了上边界

yspeed = - yspeed#设定小球返回

elif y<-h/2:#如果小球过了下边界

print("game over")#显示得分

turtle.done()#画面停止

else:

ball.goto(x,y)#设定小球的移动

squareleftx = square.xcor() - 50#设定栏板的左侧横坐标

squarerightx = square.xcor() + 50#设定栏板的右侧横坐标

squareupy = square.ycor() + 5#设定栏板的上方纵坐标

squaredowny = square.ycor() - 5#设定栏板的下端纵坐标

if x< squarerightx and x >squareleftx:#如果小球的横坐标在栏板的范围内

if y < squareupy and y > squaredowny:#如果小球的纵坐标在栏板范围内

yspeed = - yspeed#反弹

count=count+1#计次

print("得分：",count)#显示得分

screen.update()#刷新屏幕显示

sleep(0.01)#推迟0.01秒再执行

3运行效果

点击运行程序，我们可以看到小球开始向右上方移动，碰到屏幕的上方，左右两侧及栏板后就反弹。这时，我们可以通过鼠标来控制我们的栏板移动进而接球，栏板与小球每接触一次，我们就记一次得分并显示在终端中。如果小拦板接不到小球，并且小球碰到了下边界，那么游戏就会停止。基于这样的游戏功能让我们一起来试试吧，看看最高能得多少分呢？

4代码释义

4.1获取鼠标坐标控制小拦板移动

while True:#永久循环
      mx = root.winfo_pointerx()#鼠标指针相对于计算机屏幕的x坐标
      rx = cv.winfo_rootx()#画布到计算机屏幕最左边距离
      bx = mx - rx - 2#画布边框宽度是2，所以要减去2  
      x = bx - screen.window_width() //2  # 转换成在海龟画图坐标系中x坐标
      square.goto(x,-50)#使栏板移动到指定坐标
      screen.update()#刷新屏幕显示
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4.1.1代码解释

通过获取电脑中的鼠标的x轴的坐标mx，画布到计算机屏幕最左边距离rx，计算出鼠标距离画布边缘的距离bx，之后用得到的bx减去画布宽度值的一半来获取鼠标相对于画布的坐标值x。

4.1.1使用方法

相对于x坐标，以后如果需要通过鼠标去控制相应的运动，即可套用这个公式从而获得当前鼠标相对于当前画布的坐标值，从而实现坐标控制其运动。

mx = root.winfo_pointerx()#鼠标指针相对于计算机屏幕的x坐标
    rx = cv.winfo_rootx()#画布到计算机屏幕最左边距离
    bx = mx - rx - 2#画布边框宽度是2，所以要减去2  
    x = bx - screen.window_width() //2  # 转换成在海龟画图坐标系中x坐标
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4.2判断是否继续

squareleftx = square.xcor() - 50#设定栏板的左侧横坐标
    squarerightx = square.xcor() + 50#设定栏板的右侧横坐标
    squareupy = square.ycor() + 5#设定栏板的上方纵坐标
    squaredowny = square.ycor() - 5#设定栏板的下端纵坐标
    if x< squarerightx and x >squareleftx:#如果小球的横坐标在栏板的范围内
      if y < squareupy and y > squaredowny:#如果小球的纵坐标在栏板范围内
            yspeed = - yspeed#反弹
            count=count+1#计次
            print("得分：",count)#显示得分
            screen.update()#刷新屏幕显示
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4.1.1代码解释

因为我们前面设定了小拦板的尺寸为square.shapesize(0.5,5)，也就是像素高为5，长为50的小栏板。

而我们通过代码可以获取小拦板中心点的坐标（square.xcor(),square.ycor()）。因此在计算其最边缘的坐标时需要减去或加上square本身的像素值。既左边减50，右边加50，上边加5，下边减5。从而获得当前小拦板的对应边缘的坐标值。之后进行判断，如果小球的坐标没有超出小拦板的坐标时，表示小球碰到了栏板，继而获得一分将得分加一，同时通过终端实时的打印当前的得分情况。否则游戏停止，终端打印game over。

项目小结

通过本节课程的学习我们巩固复习turtle库的两种不同导入方式、Screen函数以及学习随机数randint函数的使用完成了碰壁小球游戏。之后建立小栏板对象，理解了对象、属性、方法的概念。最终完成拦球小游戏功能，巩固学习了获取鼠标坐标的方法、逻辑运算符、多条件判断语句等的用法。想一想作为一个游戏是不是还有很多可以加入控制的功能，比如如何增加游戏难度选择和游戏胜利提醒？

项目扩展

尝试换一个背景，然后增加游戏难度设置和游戏胜利提示功能。

参考程序

import turtle#导入turtle库
from random import randint#导入随机数库randint函数
from time import sleep#导入时间库sleep函数
#-------------------------------------------------------
screen = turtle.Screen()#赋值screen对象
w,h= 480,360#设定宽度和高度
screen.setup(w,h)#以设定好的宽度和高度来创建屏幕
screen.bgcolor("green")#设定背景色为绿色
screen.delay(0)#这里要设为0，否则很卡
#---------------------------------------------------
#产生一个输入难度的对话框
difficulty=screen.numinput("难度","请输入游戏的难度（1~5）",minval=1,maxval=5)
square = turtle.Turtle('square')#创建一个弹球小栏板
square.shapesize(0.5,10/difficulty)#设定栏板的长宽尺寸
square.speed(0)#设定栏板速度为最大
square.penup()#抬笔 
square.color('blue')#设定颜色为蓝色
#----------------------------------------------------
ball=turtle.Turtle(shape='circle')#创建一个圆球 
ball.speed(0)#速度为最快.
ball.penup()#抬笔
ball.color("yellow","yellow")#设定颜色为黄色
xspeed = randint(2,3)#设置初始水平速度
yspeed = randint(2,3)#设置初始垂直速度
#-----------------------------------------------------
root = screen._root#获取根窗口对象
cv = screen._canvas#获取画布 
count = 0#计次数

while True:#永久循环
    mx = root.winfo_pointerx()#鼠标指针相对于计算机屏幕的x坐标
    rx = cv.winfo_rootx()#画布到计算机屏幕最左边距离
    x = mx - rx - 2#画布边框宽度是2，所以要减去2  
    x = x - screen.window_width() //2  # 转换成在海龟画图坐标系中x坐标
    square.goto(x,-100/difficulty)#使栏板移动到指定坐标
    screen.update()#刷新屏幕显示
#-----------------------------------------------------
    x = ball.xcor() + xspeed#设置小球在水平方向移动x速度
    y= ball.ycor() + yspeed#设置小球在垂直方向移动y速度
    ball.goto(x,y)#设定小球的移动
    if  x>w/2 or x <-w/2:#如果小球跑出左右两侧边界
        xspeed  = - xspeed#设定小球返回   
    elif  y>h/2 :#如果小球过了上边界
        yspeed = - yspeed#设定小球返回
    elif  y<-h/2:#如果小球过了下边界
        turtle.write("game over",font=("Arial",40,"normal"))#显示失败
    else:
         ball.goto(x,y)#设定小球的移动
    squareleftx = square.xcor() - 10/difficulty*10#设定栏板的左侧横坐标
    squarerightx = square.xcor() + 10/difficulty*10#设定栏板的右侧横坐标
    squareupy = square.ycor() + 5#设定栏板的上方纵坐标
    squaredowny = square.ycor() - 5#设定栏板的下端纵坐标
    if x< squarerightx and x >squareleftx:#如果小球的横坐标在栏板的范围内
        if y < squareupy and y > squaredowny:#如果小球的纵坐标在栏板范围内
            yspeed = - yspeed#反弹
            count=count+1#计次
            print("得分：",count)#显示得分
            screen.update()#刷新屏幕显示
    if count == 5*difficulty:#如果得了50分
        print("victory")#显示获胜
        turtle.exitonclick()#点击退出
    sleep(0.01)#推迟0.01秒再执行
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