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植物大战僵尸的开源Python实现 (An open-source python implementation of Plants vs. Zombies)

wszqkzqk.github.io/2022/04/05/pypvz/
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wszqkzqk/pypvz

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Python版植物大战僵尸

植物大战僵尸游戏的Python实现，基于marblexu的项目进行创作，部分代码也整合自callmebg的项目

本项目为个人python语言学习的练习项目，仅供个人学习和研究使用，不得用于其他用途。如果这个游戏侵犯了版权，请联系我删除

  • 已有的植物：向日葵，豌豆射手，坚果墙，寒冰射手，樱桃炸弹，双发射手，三线射手，大嘴花，小喷菇，土豆雷，地刺，胆小菇，倭瓜，火爆辣椒，阳光菇，寒冰菇，魅惑菇，火炬树桩，睡莲，杨桃，咖啡豆，海蘑菇，高坚果，缠绕水草，毁灭菇，墓碑吞噬者，大喷菇，大蒜，南瓜头
  • 已有的僵尸：普通僵尸，旗帜僵尸，路障僵尸，铁桶僵尸，读报僵尸，橄榄球僵尸，鸭子救生圈僵尸，铁门僵尸，撑杆跳僵尸，冰车僵尸，潜水僵尸
  • 使用JSON文件记录关卡信息数据
    • 在0.8.18.0及以后直接用python记录关卡的不可变数据，JSON目前仅用于用户存档
  • 支持选择植物卡片
  • 支持白昼模式，夜晚模式，泳池模式，浓雾模式（暂时没有加入雾），传送带模式和坚果保龄球模式
  • 支持背景音乐播放
    • 支持调节音量
  • 支持音效
    • 支持与背景音乐一起调节音量
  • 支持全屏模式
    • 按F键进入全屏模式，按U键恢复至窗口模式
  • 支持用小铲子移除植物
  • 支持分波生成僵尸
  • 支持“关卡进程”进度条显示
  • 夜晚模式支持墓碑以及从墓碑生成僵尸
  • 含有泳池的模式支持在最后一波时从泳池中自动冒出僵尸
  • 支持保存进度
    • Windows下默认进度文件的保存路径为~\AppData\Roaming\pypvz\userdata.json
    • 其他操作系统为~/.config/pypvz/userdata.json
    • 存档为JSON文件，如果出现因存档损坏而造成程序无法启动，可以手动编辑修复或者删除该文件重试
      • 0.8.12.0版本后理论上不可能因为存档损坏而无法启动，如果有，请在issues中报告bug
        • 仍然有可能因为升级后变量名不同而丢失存档的进度信息，这种情况手动编辑恢复即可
  • 支持错误日志记录
    • Windows下默认日志文件的保存路径为~\AppData\Roaming\pypvz\run.log
    • 其他操作系统为~/.config/pypvz/run.log
  • 支持自定义游戏速度倍率
    • 保存在游戏存档文件中，可以通过修改game rate值更改速度倍率
  • 游戏完成成就显示
    • 任意一游戏模式全部完成显示银向日葵奖杯
    • 所有模式全部完成显示金向日葵奖杯
    • 光标移动到向日葵奖杯上是显示当前各个模式通关次数
  • 含有游戏帮助界面 QwQ

环境要求

  • Python3 （建议 >= 3.10，最好使用最新版）
  • Python-Pygame （建议 >= 2.0，最好使用最新版）

开始游戏

使用仓库源代码

先克隆仓库内容，再运行pypvz.py：

git clone https://github.com/wszqkzqk/pypvz.git
cd pypvz
python pypvz.py

使用Windows可执行文件

下载pypvz.exe文件，双击运行即可

使用Linux可执行文件

由于Linux几乎都标配了Python环境，因此本程序不太重视Linux下可执行的单文件的维护，因此没有手动构建版，只能下载自动构建的软件包。可以在仓库的Releases页面中下载最新版（点击跳转）。

方法

  • 使用鼠标收集阳光,种植植物
  • 对于已经存在存档的用户，可以在~\AppData\Roaming\pypvz\userdata.json（Windows）或~/.config/pypvz/userdata.json（其他操作系统）中修改当前关卡：
    • 冒险模式：
      • 白昼模式——单行草皮：1
      • 白昼模式——三行草皮：2
      • 白昼模式：3~5
      • 夜晚模式：6~8
      • 泳池模式：9~11
      • 浓雾模式（暂时没有雾）：12
    • 小游戏模式：
      • 坚果保龄球：1
      • 传送带模式（白天）：2
      • 传送带模式（黑夜）：3
      • 传送带模式（泳池）：4
      • 坚果保龄球(II)：5
    • 目前暂时按照以上设定，未与原版相符
  • 可以通过修改存档JSON文件中的game rate值来调节游戏速度倍率

Windows单文件封装

使用Nuitka进行构建

编译依赖：

  • Python3 （建议 >= 3.10，最好使用最新版）
  • Python-Pygame （建议 >= 2.0，最好使用最新版）
  • Nuitka
  • MinGW-w64（或其他C编译器）
  • ccache
  • depends
  • python-zstandard（可选）

在编译环境安装不全时，Nuitka可以自动安装MinGW-w64、ccache和depends

  • 由于目前Nuitka打包尚存bug，无法自动封装pygame中用来解码音频的相关.dll文件，因此需要手动在编译命令中添加
    • 对于mp3编码，需要添加libmpg123-0.dll
    • 对于vorbis编码，需要添加libogg-0.dll，libvorbis-0.dll和libvorbisfile-3.dll
    • 对于opus编码，需要添加libogg-0.dll，libopus-0.dll和libopusfile-0.dll
  • 以添加opus和vorbis编码的背景音乐支持为例，编译需执行以下命令：
git clone https://github.com/wszqkzqk/pypvz.git
cd pypvz
nuitka --mingw64 --standalone `
        --onefile `
        --show-progress `
        --show-memory `
        --output-dir=release `
        --windows-icon-from-ico=pypvz.ico `
        --include-data-dir=resources=resources `
        --include-data-file=C:\Users\17265\AppData\Local\Programs\Python\Python310\Lib\site-packages\pygame\libogg-0.dll=libogg-0.dll `
        --include-data-file=C:\Users\17265\AppData\Local\Programs\Python\Python310\Lib\site-packages\pygame\libopus-0.dll=libopus-0.dll `
        --include-data-file=C:\Users\17265\AppData\Local\Programs\Python\Python310\Lib\site-packages\pygame\libopusfile-0.dll=libopusfile-0.dll `
        --include-data-file=C:\Users\17265\AppData\Local\Programs\Python\Python310\Lib\site-packages\pygame\libvorbisfile-3.dll=libvorbisfile-3.dll `
        --include-data-file=C:\Users\17265\AppData\Local\Programs\Python\Python310\Lib\site-packages\pygame\libvorbis-0.dll=libvorbis-0.dll `
        --lto=yes `
        --windows-disable-console `
        --windows-product-name=pypvz `
        --windows-company-name=wszqkzqk.dev `
        --windows-file-description="pypvz" `
        --windows-product-version=0.8.2.0 `
        pypvz.py
  • 其中C:\Users\17265\AppData\Local\Programs\Python\Python310\Lib\site-packages\pygame\xxx.dll应当替换为xxx.dll实际所在路径，--output-dir=后应当跟实际需要输出的路径，绝对路径或者相对路径均可
  • 由于仅复制了opus与vorbis的解码器，故要求所有背景音乐都要以opus或vorbis编码
  • --windows-product-version=表示版本号信息，所跟内容格式必须为x.x.x.x
  • 建议开启--lto=yes选项优化链接，如果编译失败可以关闭此选项

可执行文件生成路径为./release/pypvz.exe

如果只需要在本地生成编译文件测试，则只需要执行：

nuitka --mingw64 `
    --follow-imports `
    --show-progress `
    --output-dir=test-build `
    --windows-icon-from-ico=pypvz.ico `
    --windows-product-name=pypvz `
    --windows-company-name=wszqkzqk.dev `
    --windows-file-description=pypvz `
    --windows-disable-console `
    --windows-product-version=0.8.2.0 `
    pypvz.py

这样生成的程序只能在具有相同python环境的机器上运行

使用pyinstaller进行构建

  • 由于pyinstaller构建的程序运行效率显著较nuitka构建的程序低下，并且程序体积也往往比nuitka构建的程序大，因此本项目并不推荐使用pyinstaller构建
  • 但是因为pyinstaller直接封装了所导入的库中的全部内容，使用pyinstaller构建时不需要手动添加媒体解码库
  • pyinstaller并没有涉及python源代码优化、C源代码生成以及C源代码编译链接过程，因此编译速度显著快于nuitka

编译依赖：

  • Python3 （建议 >= 3.10，最好使用最新版）
  • Python-Pygame （建议 >= 2.0，最好使用最新版）
  • Pyinstaller

编译参考命令：

pyinstaller -F pypvz.py `
                  --distpath ./release `
                  --noconsole `
                  --add-data="resources;./resources" `
                  --add-data="pypvz-exec-logo.png;./pypvz-exec-logo.png" `
                  -i ./pypvz.ico

可执行文件生成路径为./release/pypvz.exe

使用Github Workflow进行自动构建

直接复制本项目下的.github/workflows下的文件，进行少许改动即可满足大多数需求

已知bug

以下问题囿于个人目前的能力与精力，没有修复：

  • 冷冻的僵尸未用蓝色滤镜标识
    • 这个想不到很好的实现方法，可能会想一种替代方案
  • 魅惑的僵尸未用红色滤镜标识
    • 这个可能会作为一种“特性”
  • 南瓜头显示不正常
  • 墓碑吞噬者吞噬墓碑过程中被吞噬的墓碑顶端不会消失

欢迎提供Pull requests或修复方法建议，也欢迎在这里反馈新的bug()

画大饼计划（不保证实施）

  • 增加关卡进程进度条
    • 该功能自0.5.4已实现
  • 增加保存数据文件以存储用户进度的功能
    • 该功能自0.8.0.0已实现
  • 增加调整音量的功能
    • pg.mixer.music.set_volume()
    • 可以用音量+、音量-按钮实现
    • 注意字体颜色渲染
    • 该功能自0.8.14.0已实现
  • 关卡开始前增加预览界面
  • 增加解锁与选关功能
    • 目前的设想与原版不同，在完成两轮冒险模式（初始冒险模式 + 戴夫选关的冒险模式）后可以自主选关~~（当然现在只是画饼）~~
  • 更改僵尸生成方式
    • 使僵尸生成更随机化，由JSON记录改为随机数生成
      • 该功能自0.5.0已经基本实现
      • 使用原版设定，每面旗帜出10波僵尸，9个小波，1个大波
      • 采用手机版设定，无尽模式没有红眼计数和变速设定，每波红眼权重为1000，平均分布
    • 增加僵尸死亡后有概率掉落奖励的机制
  • 增加更多植物、僵尸类型与游戏功能、模式，尽量符合原版基本设计
  • 细分伤害种类
    • 实体
      • 一般子弹实体——普通伤害且无特殊效果
        • 豌豆
          • 已实现
        • 孢子
          • 已实现
        • 星星
          • 已实现
        • 尖刺
      • 特殊子弹实体——非普通伤害或有特殊效果
        • 冰豌豆（减速）
          • 已实现
        • 火豌豆（2倍伤害、带有1x1溅射）
          • 已实现
      • 投掷
        • 西瓜（4倍伤害，带有3x3溅射）
        • 冰瓜（4倍伤害，带有3x3溅射伤害与减速）
        • 玉米粒
        • 黄油（2倍伤害，定格）
        • 卷心菜（2倍伤害）
      • 烟雾
        • 线形范围烟雾
          • 自0.7.10.0起已实现
        • 圆形范围烟雾
      • 碾压
        • 倭瓜
          • 已实现
    • 爆炸
      • 一般爆炸
        • 樱桃炸弹、爆炸坚果与玉米加农炮炮弹
          • 已实现
        • 毁灭菇
          • 自0.7.6.0已实现
      • 火焰爆炸
        • 火爆辣椒
          • 已实现
      • 非灰烬类爆炸
        • 土豆雷
          • 已实现
    • 从地面刺伤
      • 已实现
    • 缠绕与拖拽
      • 自0.7.5.0已实现
      • 与原版有所区别，设定上秒杀任意僵尸
    • 吞噬
      • 已实现
      • 与原版有所区别，设定上秒杀任意僵尸
    • 特殊
      • 魅惑
        • 已实现
      • 移除铁制防具
      • 全场伤害与冰冻
        • 已实现
      • 撞击
        • 坚果保龄球撞击
          • 已实现
        • 巨型坚果保龄球撞击
      • 吹走
  • 增加部分音效
    • 如爆炸、打击等
    • 自0.6.9已部分实现
  • 增加关卡前的本关僵尸预览
  • 鼠标移动到植物上时显示部分信息，类似图鉴功能

截屏

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关于日志与反馈

对于闪退情况，Linux用户与Windows下的python源代码运行用户可以直接在终端中复制出崩溃日志进行反馈。

Windows单文件封装版本无法通过终端显示日志，需要在日志文件中寻找崩溃原因

  • Windows默认日志文件路径为~\AppData\Roaming\pypvz\run.log
  • 其他操作系统为~/.config/pypvz/run.log，但一般可以在终端中显示时用终端中的输出即可

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植物大战僵尸的开源Python实现 (An open-source python implementation of Plants vs. Zombies)

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