python 实现超级玛丽游戏

1. 简介

超级玛丽是一款经典的平台跳跃游戏，由任天堂公司于1985年推出。游戏的主角是一个名叫马里奥（Mario）的意大利水管工，他的任务是在各个关卡中躲避障碍物，跳过陷阱，尽可能地收集金币和其他物品，并打败最终BOSS，拯救公主。超级玛丽已经成为了一种文化现象，被广泛地模仿和致敬。

本文将介绍如何使用Python语言实现超级玛丽游戏。

2. 游戏框架设计

2.1 游戏引擎

游戏引擎是任何游戏的核心，它负责处理游戏逻辑，渲染场景，处理用户输入等任务。在Python中，我们可以使用Pygame库作为游戏引擎。代码如下：

import pygame
pygame.init()
screen_width = 800
screen_height = 600
screen = pygame.display.set_mode((screen_width, screen_height))
pygame.display.set_caption('Super Mario')
game_loop = True
while game_loop:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            game_loop = False
            
    screen.fill((0, 0, 0))
    pygame.display.update()
pygame.quit()

这段代码初始化了Pygame库，创建了窗口，并且处理了用户关闭窗口的事件。通过不断循环绘制背景色以及更新屏幕内容，我们可以看到一个黑色的游戏窗口。虽然这个窗口还没有太多的功能，但是我们已经有了一个框架，可以在此基础上构建游戏。

2.2 游戏角色

超级玛丽游戏中有许多角色，包括马里奥、敌人、BOSS、道具等。在我们的游戏中，我们选择了以下几个角色。

马里奥（Mario）：游戏的主角

砖块（Brick）：可以被马里奥顶破，掉落道具

金币（Coin）：可以被马里奥收集，增加分数

敌人（Enemy）：可以攻击马里奥，让马里奥掉血，被攻击多次后敌人死亡掉落道具

BOSS（Boss）：游戏的最终BOSS，需要被攻击多次才能死亡

我们可以使用Python中的类来表示这些角色。代码如下：

class Mario:
    def __init__(self):
        self.rect = pygame.Rect(0, 0, 50, 50)
        self.image = pygame.Surface((50, 50))
        self.image.fill((255, 255, 0))
        
class Brick:
    def __init__(self, x, y):
        self.rect = pygame.Rect(x, y, 50, 50)
        self.image = pygame.Surface((50, 50))
        self.image.fill((128, 64, 0))
        
class Coin:
    def __init__(self, x, y):
        self.rect = pygame.Rect(x, y, 50, 50)
        self.image = pygame.Surface((50, 50))
        self.image.fill((255, 255, 0))
        
class Enemy:
    def __init__(self, x, y):
        self.rect = pygame.Rect(x, y, 50, 50)
        self.image = pygame.Surface((50, 50))
        self.image.fill((255, 0, 0))
        
class Boss:
    def __init__(self, x, y):
        self.rect = pygame.Rect(x, y, 100, 100)
        self.image = pygame.Surface((100, 100))
        self.image.fill((255, 128, 0))

在上述代码中，我们定义了五个类分别表示五种不同的游戏角色。每个类都有一个rect属性表示角色的位置和大小，image属性表示角色的外观。这些类的属性和方法都可以在后面的游戏逻辑中使用。

2.3 游戏逻辑

游戏逻辑决定游戏的玩法和规则，是游戏的灵魂。在我们的游戏中，我们需要处理以下几个方面的逻辑。

角色的移动

角色的碰撞检测

得分和生命的统计

游戏的状态转换

2.3.1 角色的移动

角色的移动是游戏中最基本的操作之一。在超级玛丽游戏中，马里奥可以左右移动，跳跃，顶破砖块等。我们可以根据用户的输入来控制马里奥的移动。

代码如下：

mario = Mario()
mario_speed_x = 5
mario_speed_y = 0
mario_jump_power = 20
mario_jump_height = 200
mario_jump_flag = False
while game_loop:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            game_loop = False
        elif event.type == pygame.KEYDOWN:
            if event.key == pygame.K_LEFT:
                mario_speed_x = -5
            elif event.key == pygame.K_RIGHT:
                mario_speed_x = 5
            elif event.key == pygame.K_SPACE and not mario_jump_flag:
                mario_speed_y = -mario_jump_power
                mario_jump_flag = True
        elif event.type == pygame.KEYUP:
            if event.key == pygame.K_LEFT and mario_speed_x == -5:
                mario_speed_x = 0
            elif event.key == pygame.K_RIGHT and mario_speed_x == 5:
                mario_speed_x = 0
                
    mario.rect.move_ip(mario_speed_x, mario_speed_y)
    
    if mario_jump_flag and mario_jump_height > 0:
        mario_jump_height -= abs(mario_speed_y)
    elif mario_jump_flag and mario_jump_height <= 0:
        mario_speed_y = mario_jump_power
        mario_jump_flag = False
        mario_jump_height = 200
        
    screen.fill((0, 0, 0))
    screen.blit(mario.image, mario.rect)
    pygame.display.update()
pygame.quit()

在上述代码中，我们创建了一个Mario实例作为游戏中的主角。我们定义了mario_speed_x和mario_speed_y来控制马里奥的水平和竖直方向的速度。当用户按下左方向键或者右方向键时，我们改变mario_speed_x的值表示马里奥的运动方向；当用户按下空格键时，我们改变mario_speed_y的值表示马里奥的跳跃动作。在每一帧中，我们移动马里奥的位置，并且根据mario_jump_flag的状态和mario_jump_height的值来控制马里奥的跳跃高度。

2.3.2 角色的碰撞检测

在游戏中，不同角色之间的碰撞会产生不同的效果。马里奥碰到敌人会掉血，碰到金币会得分，碰到砖块会有不同的效果。我们需要正确地检测角色之间的碰撞，并且在适当的时候触发相应的事件。

代码如下：

mario = Mario()
mario_speed_x = 5
mario_speed_y = 0
mario_jump_power = 20
mario_jump_height = 200
mario_jump_flag = False
enemies = [Enemy(400, 550)]
bricks = [Brick(150, 450), Brick(250, 450), Brick(350, 450)]
coins = [Coin(200, 350), Coin(300, 350), Coin(400, 350)]
boss = Boss(550, 300)
while game_loop:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            game_loop = False
        elif event.type == pygame.KEYDOWN:
            if event.key == pygame.K_LEFT:
                mario_speed_x = -5
            elif event.key == pygame.K_RIGHT:
                mario_speed_x = 5
            elif event.key == pygame.K_SPACE and not mario_jump_flag:
                mario_speed_y = -mario_jump_power
                mario_jump_flag = True
        elif event.type == pygame.KEYUP:
            if event.key == pygame.K_LEFT and mario_speed_x == -5:
                mario_speed_x = 0
            elif event.key == pygame.K_RIGHT and mario_speed_x == 5:
                mario_speed_x = 0
                
    mario_rect_old = mario.rect.copy()
    mario.rect.move_ip(mario_speed_x, mario_speed_y)
    
    for brick in bricks:
        if mario.rect.colliderect(brick.rect):
            if mario_rect_old.bottom <= brick.rect.top:
                mario_speed_y = 0
                mario_jump_height = 200
                mario_jump_flag = False
            elif mario_rect_old.top >= brick.rect.bottom:
                mario_speed_y = 0
                mario.rect.bottom = brick.rect.top
            elif mario_rect_old.right <= brick.rect.left:
                mario.rect.right = brick.rect.left
            elif mario_rect_old.left >= brick.rect.right:
                mario.rect.left = brick.rect.right
                
    for coin in coins:
        if mario.rect.colliderect(coin.rect):
            coins.remove(coin)
            score += 10
            
    for enemy in enemies:
        if mario.rect.colliderect(enemy.rect):
            if mario_rect_old.bottom <= enemy.rect.top:
                enemies.remove(enemy)
                score += 50
            elif mario_rect_old.top >= enemy.rect.bottom:
                mario_speed_y = 0
                mario_jump_height = 200
                mario_jump_flag = False
                health -= 1
            elif mario_rect_old.right <= enemy.rect.left:
                mario.rect.right = enemy.rect.left
                health -= 1
            elif mario_rect_old.left >= enemy.rect.right:
                mario.rect.left = enemy.rect.right
                health -= 1
                
    if mario.rect.colliderect(boss.rect):
        if mario_rect_old.bottom <= boss.rect.top:
            boss_health -= 1
            mario_speed_y = -mario_jump_power
            mario_jump_height = 200
            mario_jump_flag = True
        elif mario_rect_old.top >= boss.rect.bottom:
            mario_speed_y = 0
            mario.rect.bottom = boss.rect.top
        elif mario_rect_old.right <= boss.rect.left:
            mario.rect.right = boss.rect.left
        elif mario_rect_old.left >= boss.rect.right:
            mario.rect.left = boss.rect.right
            
    if boss_health <= 0:
        win = True
        game_loop = False
        
    if health <= 0:
        lose = True
        game_loop = False
        
    screen.fill((0, 0, 0))
    
    screen.blit(mario.image, mario.rect)
    for brick in bricks:
        screen.blit(brick.image, brick.rect)
    for coin in coins:
        screen.blit(coin.image, coin.rect)
    for enemy in enemies:
        screen.blit(enemy.image, enemy.rect)
    screen.blit(boss.image, boss.rect)
    
    pygame.display.update()
pygame.quit()

在上述代码中，我们定义了enemies、bricks和coins等列表来保存游戏中所有的角色。在每一帧中，我们处理用户的输入，并且根据用户的输入移动马里奥的位置和速度。然后，我们对所有游戏中的角色进行碰撞检测。如果马里奥和砖块碰撞了，我们需要根据马里奥的位置和砖块的位置来判断碰撞的方式；如果马里奥和敌人碰撞了，我们需要根据马里奥的位置和敌人的位置来判断碰撞的方式；如果马里奥和BOSS碰撞了，我们也需要根据马里奥的位置和BOSS的位置来判断碰撞的方式。在每次碰撞之后，我们可能需要更新一些游戏状态的数值，比如分数、生命等。最后，我们在屏幕上绘制所有的游戏角色，并且更新屏幕内容。

2.3.3 得分和生命的统计

得分和生命是游戏逻辑中关键的数值。在我们的游戏中，我们需要实时统计玩家的得分和生命，并且在游戏结束时显示得分和死亡次数。

代码如下：

score = 0
health = 3
boss_health = 10
while game_loop:
    # 省略其他代码
    
    score_text = font.render('Score: {}'.format(score), True, (255, 255, 255))
    screen.blit(score_text, (10, 10))
    
    health_text = font.render('Health: {}'.format(health), True, (255, 255, 255))
    screen.blit(health_text, (10, 30))
    
    if win:
        win_text = font.render('You Win!', True, (0, 255, 0))
        screen.blit(win_text, (screen_width // 2 - 50, screen_height // 2 - 50))
    elif lose:
        lose_text = font.render('You Lose!', True, (255, 0, 0))
        screen.blit(lose_text, (screen_width // 2 - 50, screen_height // 2 - 50))
    
    pygame.display.update()
pygame.quit()

在上述代码中，我们定义了score、health和boss_health三个变量，分别表示得分、生命和BOSS的生命值。在每一帧中，我们使用Pygame库中的font对象来创建文本对象，并且在屏幕上绘制得分和生命。如果游戏结束了，我们也使用font对象来绘制对应的文本提示。

2.3.4 游戏的状态转换

游戏的状态转换需要响应特定的事件，如用户获得胜利、用户失败等。在游戏结束时，我们需要将game_loop的值赋为False，使游戏停止。因为我们的游戏是基于Pygame库的框架进行构建的，所以我们可以直接使用库中的quit()函数来关闭游戏循环。

3. 总结

本文介绍了如何使用Python语言和Pygame库实现超级玛丽游戏。我们定义了游戏引擎、游戏角色以及游戏逻辑，并