mPython有趣的飞机大战

2021-11-24陈新龙

电脑报 2021年44期

陈新龙

飞机大战是一款经典的射击游戏，操作简单，玩法多样，玩家只需要控制自己的飞机左右飞行，躲避或瞄准随机出现的敌机，并发射子弹击落敌机，即可获得游戏积分。在去年《电脑报》的一篇文章中，小陈老师在Scratch中编写了一款软件版的飞机大战，只需要通过方向键和空格键便可控制飞机的运动和发射子弹。今天再做飞机大战自然要有所提高，我们通过掌控板结合mPython编程实现硬件版的飞机大战（图1）。

图1 游戏效果

制作游戏的第一步便是绘制游戏对象，包括我方飞机、敌方飞机、子弹三个对象。游戏中每个对象都有特定的外观和位置，以前制作软件版飞机大战时飞机、子弹的图片都是从外部导入图片来使用的。

硬件版的飞机大战我们需要在掌控板的OLED显示屏上显示，由于掌控板OLED显示屏只有126×64的像素点，为了更好地绘制飞机的外观，我们可以先在Excel电子表格中规划好草图，一个单元格代表一个像素点，然后通过掌控板编程显示在屏幕中。例如图2中黄色数字1表示飞机的原点用（xPlane，yPlane）表示，那么第二行就是绘制直线（xPlane-1，yPlane+1）到（xPlane+1，yPlane+1）;第三行同样也是绘制直线（xPlane-1，yPlane+2）到（xPlane+1，yPlane+2）……

图2 Excel模拟飞机外观

为了飞机更逼真，我给飞机的尾部添加了“喷火”效果，通过代码方式可以实现一闪一闪的“喷火”效果（图3）。

图3 新建函数plane绘制我方飞机外形

我方飞机绘制完成后将敌方飞机也绘制完成，敌方飞机比我方飞机略小，我方飞机头部朝上，敌方飞机头部朝下。敌机的原点坐标应该设置在下方（xEnemy，yEnemy），第二行绘制直线（xEnemy-1，yEnemy-1）到（xEnemy+1，yEnemy-1），以此类推。飞机的外观可以自行发挥，不必完全拷贝我的设计，定义enemy和plane两个函数作为绘制飞机的外观（图4）。

图4 新建函数enemy绘制敌机外形

游戏中子弹的发射方式和绘制比较简单，子弹的活动范围跟随着我方飞机即可。只需要绘制两个像素点，一上一下。设置第一个点的坐标为（xBullet，yBullet），第二个点的坐标为（xBullet，yBullet+1），其图形化代码如图5所示。

图5 绘制子弹图形

游戏的角色外观都已经绘制完成，接下来可以开始给飞机添加动态效果。以飞机左右移动控制为例，这里我们定义函数planeMove（），通过调用飞机的原点（xPlane，yPlane），当玩家触摸掌控板P键时，飞机向左移动，代表着飞机的横坐标减去4个像素，当玩家触摸掌控板N键时，飞机向右移动，代表着飞机的横坐标加上4个像素。为了防止飞机左右移动超出OLED显示屏，我们需要给飞机设定横坐标的范围（10<=xPlane<=118）（图6）。

图6 飞机的操控左右移动

接下来要考虑如何生成敌方飞机，定义一个变量enemyState表示敌机的生存状态，当其值为真时，表示存活，可以显示;当其值为假时，表示死亡不显示。

那么敌方飞机的运动轨迹是怎么样的呢？答案是自上而下，敌方飞机首次出现时在掌控板屏幕的最上方。敌机从掌控板OLED显示屏上方随机出现，在选取xEnemy的横坐标时，考虑敌机的宽度后取6-110之间的随机数（图7）。

图7 敌机的出现位置

游戏过程中敌方飞机是自上而下从屏幕上方运动到下方的。在运动过程中和我方飞机的运动轨迹不同，速度也可能不同。因此，我们使用多线程来实现。定义线程2，每隔200毫秒将敌机的纵坐标yEnemy增加1个像素，当敌机纵坐标yEnemy大于或者等于64时，视为敌机出界消失，将其存活状态enemyState设置为假，重新生成新的敌机（图8）。

图8 敌机运动轨迹

在游戏中，通过触摸掌控板T键发射子弹射击敌方飞机，子弹的位置是（xBullet，yBullet），由于子弹每次从己方飞机的炮口发射，因此，子弹的初始坐标为：（xBullet = xPlane;yBullet = yPlane）。子弹的存活状态bulletState为真值时，表示子弹发射中，要显示。同样当bulletState为假值时，表示子弹消失，要隐藏起来。由于子弹的运动轨迹和速度与其他对象也不相同，我们还是使用多线程来实现它。

我们设定每次只能发送1枚子弹。定义多线程1，当玩家触摸T键，并且当前没有子弹在飞行时，调用该多线程1。子弹产生后，每隔100毫秒向上运动4个像素，即yBullet增加-4。如果子弹击中敌机或者子弹到达掌控板OLED显示屏上方时自动消失，存活状态设置为假。

那么如何判断子弹是否击中敌机呢？其实非常简单，只要子弹进入敌机内部，便可以判断为击中飞机，由于飞机是不规则的图形，我们可以把敌机当作是一个矩形，矩形左边界横坐标为xEnemy-5，右边界横坐标为xEnemy+5，头部纵坐标为yEnemy，击中敌机的条件是（xBullet>=xBullet-5且xBullet<=xEnemy+5或者yBullet<=yEnemy）。击中目标敌机后，玩家可以根据实际情况增加一个爆炸的效果，增加游戏的趣味性（图9）。