2024秋软件工程课程个人作业（第二次）

余培毓

软件工程课程班级链接作业要求作业链接作业目标用python开发“羊了个羊”小游戏学号102201312一、《球了个球》介绍

注意：项目已在Github开源，请跳转至链接Github软工个人第二次作业

（1）游戏背景

​        随着进入大三以来体育课被取缔以及学业课程越来越繁重，同学们很难腾出时间来进行体育锻炼。正所谓“每天锻炼一小时 健康工作五十年 幸福生活一辈子”，体育锻炼是重要的。本游戏旨在用球类消消乐激发同学们进行体育锻炼的热情。
（2）游戏规则介绍

​        1.游戏设有三个关卡，玩家通过点击选择图案，三个相同图标即可消除，当所有图案被消除时就可进入下一个关卡。若超出选择限制（7个）则游戏失败。
​        2.每关难度呈指数级上涨，以此分数也会递增。第一关每消掉三个加一分，第二关每消掉三个加两分，第三关则加三分。
（3）实现功能

• 主菜单，四个按钮交互。
  
• 三种难度模式，给玩家不同的挑战体验。
  
• 分数奖励机制，为玩家提供鼓励。
  
• 排行榜，让玩家得到竞赛的快感。
  
• 鼠标悬停到选块，出现提示音效。
  

二、我的项目实现过程

我的编程环境：vscode

我的AIGC应用：Github Copilot+ChatGPT

我的AI文生图：Copilot.Microsoft

我的免费可商用图标来源：(icons8.com)

三、游戏展示及过程

1.游戏主界面

2.游戏的三个关卡

难度指数级上升

3.游戏的胜利界面

4.游戏失败界面

5.排行榜界面

递减排序

6.游戏所用图标展示

四、游戏实际测试

第一关

第二关

五、核心算法展示和实现过程

1.主要逻辑

我设置了多种游戏状态game_state，使我流程顺利地在主菜单与其他界面之间切换状态。

2.三种关卡的算法

①第一关

我询问了Github Copilot,它为我生成了简单的算法，以下是它的代码和分析。

1. # 第一关：只有一个平层，没有覆盖
2. def initialize_tiles_level1():
3.     global tiles
4.     tiles = []
5.     ts = list(range(1, 13)) * 3  # 根据需要减少牌的数量
6.     random.shuffle(ts)
7.     n = 0
8.     rows = 6  # 控制行数
9.     cols = 6  # 控制列数
11.     # 在平面上布局牌，没有层次
12.     for i in range(rows):
13.         for j in range(cols):
14.             if n >= len(ts):
15.                 break
16.             t = ts[n]
17.             n += 1
18.             tile_img = pygame.image.load(f'images/tile{t}.png')
19.             tile = {
20.                 'image': tile_img,
21.                 'rect': tile_img.get_rect(),  # 牌的位置用于碰撞检测
22.                 'tag': t,  # 牌的标签1-12
23.                 'layer': 0,  # 没有层次
24.                 'status': 1  # 所有牌可点击
25.             }
26.             tile['rect'].topleft = (100 + j * tile_img.get_width(),
27.                                     100 + i * tile_img.get_height() * 0.9)
28.             tiles.append(tile)

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②第二关

1. # 第二关：金字塔
2. def initialize_tiles_level2():
3.     global tiles
4.     tiles = []
5.     ts = list(range(1, 13)) * 12
6.     random.shuffle(ts)
7.     n = 0
8.     for k in range(7): # 7层
9.         for i in range(7 - k): # 行
10.             for j in range(7 - k): # 列
11.                 t = ts[n]
12.                 n += 1
13.                 tile_img = pygame.image.load(f'images/tile{t}.png')
14.                 tile = {
15.                     'image': tile_img,
16.                     'rect': tile_img.get_rect(), # 牌的位置用于碰撞检测
17.                     'tag': t,   # 牌的标签1-12
18.                     'layer': k, # 牌的层数
19.                     'status': 1 if k == 6 else 0  # 只有最上层的牌可点击
20.                 }
21.                 tile['rect'].topleft = (120 + (k * 0.5 + j) * tile_img.get_width(),
22.                                         100 + (k * 0.5 + i) * tile_img.get_height() * 0.9)
23.                 tiles.append(tile)
24.     # 将多余的4张牌放到下面
25.     for i in range(4):
26.         t = ts[n]
27.         n += 1
28.         tile_img = pygame.image.load(f'images/tile{t}.png')
29.         tile = {
30.             'image': tile_img,
31.             'rect': tile_img.get_rect(topleft=(210 + i * tile_img.get_width(), 516)),
32.             'tag': t,
33.             'layer': 0,
34.             'status': 1
35.         }
36.         tiles.append(tile)

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③第三关

根据前两个的布局，我让Github Copilot为我生成了更有难度的算法。（我自己都无法通关）

1. # 第三关：更复杂的布局和更多层次
2. def initialize_tiles_level3():
3.     global tiles
4.     tiles = []
5.    
6.     # 计算总共需要的牌数
7.     total_tiles_needed = sum((9 - k) ** 2 for k in range(9)) + 6  # 每层和底部的独立牌
8.     ts = list(range(1, 13)) * ((total_tiles_needed // 12) + 1)  # 根据需要重复生成牌
9.     random.shuffle(ts)
10.     n = 0
11.     layer_offsets = [0, 0.5, 1.0]  # 控制每层牌的偏移，制造更复杂的布局
13.     y_offset = -30  # 向上移动 50 像素
14.     x_offset = -80  # 向左移动 30 像素
16.     # 9层的复杂布局，每层牌数量不同
17.     for k in range(9):  # 9层
18.         offset = layer_offsets[k % len(layer_offsets)]  # 使用偏移
19.         rows = 9 - k  # 行数随层数减少
20.         cols = 9 - k  # 列数随层数减少
21.         for i in range(rows):  # 行
22.             for j in range(cols):  # 列
23.                 if n >= total_tiles_needed:
24.                     break
25.                 t = ts[n]
26.                 n += 1
27.                 tile_img = pygame.image.load(f'images/tile{t}.png')
28.                 tile = {
29.                     'image': tile_img,
30.                     'rect': tile_img.get_rect(),  # 牌的位置用于碰撞检测
31.                     'tag': t,  # 牌的标签1-12
32.                     'layer': k,  # 牌的层数
33.                     'status': 1 if k == 8 else 0  # 只有最上层的牌可点击
34.                 }
35.                 # 左移和上移 tile 的 X 和 Y 坐标
36.                 tile['rect'].topleft = (120 + (offset + j) * tile_img.get_width() + x_offset,
37.                                         50 + (offset + i) * tile_img.get_height() * 0.9 + y_offset)
38.                 tiles.append(tile)
40.     # 在底部随机放一些独立的牌
41.     for i in range(6):
42.         t = ts[n]
43.         n += 1
44.         tile_img = pygame.image.load(f'images/tile{t}.png')
45.         tile = {
46.             'image': tile_img,
47.             'rect': tile_img.get_rect(topleft=(random.randint(100, 500) + x_offset, random.randint(500, 600) + y_offset)),
48.             'tag': t,
49.             'layer': 0,
50.             'status': 1
51.         }
52.         tiles.append(tile)

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六、AIGC表格：学习内容及心得体会

AI辅助

子任务AIGC技术实现功能效果如何界面设计Copilot代码参考，基本框架构建提供了较为简单的基础框架，方便进一步优化，但也存在一些小bug按钮设计Copilot代码参考，基本框架构建提供了pygame按钮设计的相关函数，经过简单修改可以正常使用功能参考ChatGPT代码参考，基本框架构建提供了一些函数的相关设计思路，比如图像消除等，要实现个性化的复杂代码还需要进一步调试素材参考icons8提供免费图片素材告诉了一些网站参考和相关途径，有一定参考价值图片生成Copilot文生图生成简单logo部分可以使用，需要耐心调试AI生成表格

项目内容作业题目开发“羊了个羊”小游戏背景同学们体育时间减少，需要激发运动热情主要收获1. 学习了如何使用Pygame设计游戏界面。 2. 理解了图案生成与消除的基本逻辑。 3. 掌握了如何利用AIGC工具生成代码。遇到的挑战1. 实现图案的合理匹配与消除。 2. 设置倒计时机制和难度调整。 3. 确保代码结构清晰且可维护。改进建议1. 增强图案消除算法以提高游戏体验。2.添加点击特效，增加绿框。 3. 改进界面设计以提高用户体验。七、PSP表格：任务分解与时间管理

任务描述预估耗时 (小时)实际耗时 (小时)差异 (小时)备注计划和需求分析预估项目开发时间，制定整体开发计划12+1游戏界面设计使用Pygame或其他图形库设计主菜单、游戏界面和结束界面。57+2界面设计比较简洁轻快，可以增加更多功能图案生成与摆放实现图案的生成和分层摆放逻辑。32-1图案生成符合预期，较为合理图案选择与消除逻辑实现玩家点击选择图案并消除的逻辑。42-2消除逻辑顺利实现，功能正常。排行榜机制设置分数和排行榜功能，游戏失败后计入前十名。21-1排行榜机制实现得比较顺利。难度设置随机生成图案摆放顺序或设置不同的关卡增加难度。32.5-0.5难度设置效果良好，但关卡设计还有很大提高空间。使用AIGC工具生成代码利用OpenAI等工具生成部分代码。23+1代码生成较为准确，注释清晰。但仍需要人为调整修正代码测试与调试测试游戏功能并修复可能的bug。57+2测试过程中发现了一些意外的bug，通过修复得以解决文档编写与注释编写代码注释和项目文档。23+1文档编写比较顺利，注释完整。总耗时2729.5八、 项目总结

​        在这个项目中，我借助 Pygame 学会了从零开始开发一款 小 游戏，特别是在界面布局、音效设计与逻辑处理上有了显著的进步。我更深入地认识到了细节设计的重要性，比如图标的点击反馈和音效的应用如何显著提升游戏体验。此外，通过对 PSP 表格的管理，我的时间管理和项目组织能力也得到了很好的锻炼。
​        不过时间仓促，有一些功能仍然没有实现，希望以后能将这个项目完善。

来源:https://www.cnblogs.com/DriOgon/p/18419569
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