mPython有趣的飛機大戰_風聞

文/陳新龍

飛機大戰是一款經典的射擊遊戲，操作簡單，玩法多樣，玩家只需要控制自己的飛機左右飛行，躲避或瞄準隨機出現的敵機，併發射子彈擊落敵機，即可獲得遊戲積分。在去年《電腦報》的一篇文章中，小陳老師在Scratch中編寫了一款軟件版的飛機大戰，只需要通過方向鍵和空格鍵便可控制飛機的運動和發射子彈。今天再做飛機大戰自然要有所提高，我們通過掌控板結合mPython編程實現硬件版的飛機大戰（圖1）。

圖1 遊戲效果

製作遊戲的第一步便是繪製遊戲對象，包括我方飛機、敵方飛機、子彈三個對象。遊戲中每個對象都有特定的外觀和位置，以前製作軟件版飛機大戰時飛機、子彈的圖片都是從外部導入圖片來使用的。

硬件版的飛機大戰我們需要在掌控板的OLED顯示屏上顯示，由於掌控板屏幕OLED顯示屏只有126×64的像素點，為了更好地繪製飛機的外觀，我們可以先在Excel電子表格中規劃好草圖，一個單元格代表一個像素點，然後通過掌控板編程顯示在屏幕中。例如圖2中黃色數字1表示飛機的原點用（xPlane,yPlane）表示，那麼第二行就是繪製直線(xPlane-1,yPlane+1)到(xPlane+1,yPlane+1)；第三行同樣也是繪製直線(xPlane-1,yPlane+2)到(xPlane+1,yPlane+2)……（圖2）

圖 2 Excel模擬飛機外觀

為了飛機更逼真，我給飛機的尾部添加了“噴火”效果，通過代碼方式可以實現一閃一閃的“噴火“效果（圖3）。

圖 3 新建函數plane繪製我方飛機外形

我方飛機繪製完成後將敵方飛機也繪製完成，敵方飛機比我方飛機略小，我方飛機頭部朝上，敵方飛機頭部朝下。敵機的原點座標應該設置在下方(xEnemy,yEnemy)，第2行繪製直線(xEnemy-1,yEnemy-1)到(xEnemy+1,yEnemy-1)以此類推。飛機的外觀可以自行發揮，不必完全拷貝我的設計，定義enemy和plane兩個函數作為繪製飛機的外觀（圖4）。

圖 4 新建函數enemy 繪製敵機外形

遊戲中子彈的發射方式和繪製比較簡單，子彈的活動範圍跟隨着我方飛機即可。只需要繪製兩個像素點，一上一下。設置第一個點描點的座標為(xBullet,yBullet)，第二個點的座標為(xBullet,yBullet+1)其圖形化代碼如圖5所示。

圖 5 繪製子彈圖形

遊戲的角色外觀都已經繪製完成，接下來可以開始給飛機添加動態效果。以飛機左右移動控制為例，這裏我們定義函數planeMove()，通過調用飛機的原點（xPlane,yPlane）當玩家觸摸掌控板P鍵時候，飛機向左移動，代表着飛機的橫座標減去4個像素，當玩家觸摸掌控板N鍵時，飛機向右移動，代表着飛機的橫座標加上4個像素。為了防止飛機左右移動超出OLED顯示屏，我們需要給飛機設定橫座標的範圍（10<=xPlane<=118）之間（圖6）。

圖 6 飛機的操控左右移動

接下來要考慮如何生成敵方飛機，定義一個變量enemyState表示敵機的生存狀態，當其值為真時，表示存活，可以顯示；當其值為假時，表示死亡不顯示。

那麼敵方飛機的運動軌跡是怎麼樣的呢？答案是自上而下，敵方飛機首次出現時在掌控板屏幕的最上方。敵機從掌控板OLED顯示屏上方隨機出現，在選取xEnemy的橫座標時，考慮敵機的寬度後取6-110之間的隨機數（圖7）。

圖 7 敵機的出現位置

遊戲過程中敵方飛機是自上而下從屏幕上方運動到下方的。在運動過程中和我方飛機的運動軌跡不同，速度也可能不同。因此，我們使用多線程來實現。定義線程2，每隔200毫秒將敵機的縱座標yEnemy增加1個像素，當敵機縱座標yEnemy大於或者等於64時，視為敵機出界消失，將其存活狀態enemyState設置為假，重新生成新的敵機。（圖8）

圖 8 敵機運動軌跡

在遊戲中，通過觸摸掌控板T鍵發射子彈射擊敵方飛機，子彈的位置是（xBullet,yBullet）由於子彈每次從己方飛機的炮口發射，因此，子彈的初始座標：（xBullet = xPlane；yBullet = yPlane）。子彈的存活狀態bulletState為真值時，表示子彈發射中，要顯示。同樣當bulletState為假值時，表示子彈消失，要隱藏起來。由於子彈的運動軌跡和速度與其他對象也不相同，我們還是使用多線程來實現它。

我們設定每次只能發送1枚子彈。定義多線程1，當玩家觸摸T鍵，並且當前沒有子彈在飛行時，調用該多線程1。子彈產生後，每隔100毫秒向上運動4個像素，即yBullet增加-4。如果子彈擊中敵機或者子彈到達掌控板OLED顯示屏上方時自動消失，存活狀態設置為假。

那麼如何判斷子彈是否擊中敵機呢？其實非常簡單，只要子彈進入敵機內部，便可以判斷為擊中飛機，由於飛機是不規則的圖形，我們可以把敵機當作是一個矩形，矩形左邊界橫座標為xEnemy-5，右邊界橫座標為xEnemy+5，頭部縱座標為yEnemy，擊中敵機的條件是（xBullet>=xBullet-5且xBullet<=xEnemy+5或者yBullet<=yEnemy）擊中目標敵機後，玩家可以根據實際情況增加一個爆炸的效果，增加遊戲的趣味性。（圖9）

圖 9 發射子彈

通過編寫以上的代碼，我們已經可以實現飛機大戰的基本功能了。但是遊戲還可以更加完善，還可以給遊戲增加積分系統、生成多架敵機、加入連續發射子彈等等，當然編程難度會上升，如果你覺得不錯，和小陳老師一起動手完成飛機大戰吧。（圖10）