2026 秋软件工程个人作业（第二次）——《一箭又一箭》：以代码布阵，以测试破局

2026 秋软件工程个人作业（第二次）——《一箭又一箭》：以代码布阵，以测试破局

项目	内容
这个作业属于哪个课程	H202601 软件工程与软件工程实践
这个作业要求在哪里	2026 秋软件工程个人作业（第二次）
这个作业的目标	使用 Python 和 AIGC 完成“一箭又一箭”小游戏
学号	102401221
GitHub 仓库	Coderbrain404/OneArrowGame

一、初见江湖：项目展示

本项目使用 Python 3.13 和 Pygame 2.6.1 完成。玩家以观察为剑、以顺序为招，逐步破解六座箭阵。界面采用水墨武侠主题，并保留程序化绘制的箭头、光环、雾气和粒子动画；视觉表达可以有江湖气，游戏规则与实现说明则始终以准确、可验证为先。

1. 开始界面

2. 游戏界面

顶部 HUD 显示当前关卡、余箭、气力和锦囊；底部可以重开、使用提示或返回首页。

3. 关卡选择与提示

关卡选择	锦囊提示

4. 碰撞反馈

点击被阻挡的箭头时，箭头会向前移动、变红并晃动，同时出现朱砂粒子与阻挡者提示圈，气力减一。

5. 通关与失败界面

通关	失败

6. 全部通关

二、规则立界：项目介绍

1. 游戏规则

• 6×6 棋盘中放置上、下、左、右四种箭头。
• 点击箭头后，程序检查其前进方向到棋盘边界之间是否存在其他箭头。
• 没有阻挡时，箭头播放飞出动画并从棋盘消失。
• 存在阻挡时，箭头不消失，播放碰撞动画并消耗一次机会。
• 每关有 2–3 点气力；清空本关箭头即通关，气力耗尽则失败。

2. 项目功能

• 开始、选关、游戏、通关、失败和全部通关的完整流程。
• 六个固定关卡，均通过求解器验证可以通关。
• 按通关进度逐关解锁，并通过 JSON 存档保留进度。
• 每次挑战可使用一次锦囊，高亮当前可安全飞出的箭头。
• 飞出残影、碰撞粒子、箭头入场、提示呼吸光环和卷轴淡入动画。
• 按 R 重开当前关卡，按 H 使用锦囊，Esc 返回首页。

三、代码布阵：实现思路

1. 逻辑层与界面层分离

game_logic.py 只负责棋盘规则、机会、胜负状态和可解性检查，不依赖 Pygame。ui.py 只负责绘制、鼠标事件和动画。这样核心规则可以在不打开窗口的情况下独立测试。

2. 方向与路径判断

方向统一表示为行列增量：

DIRECTION_STEPS = {
    "U": (-1, 0),
    "D": (1, 0),
    "L": (0, -1),
    "R": (0, 1),
}

点击箭头后，从前方第一格开始沿方向逐格检查。只有坐标仍在棋盘内时才访问数组，避免向上或向左时出现 Python 负下标问题。

while in_bounds(board, next_row, next_col):
    if board[next_row][next_col] is not None:
        return next_row, next_col
    next_row += row_step
    next_col += col_step
return None

3. 判定与动画的顺序

成功点击后，箭头立即从逻辑棋盘中移除，界面层使用单独的动画快照播放飞出效果。这能避免“箭头看起来已经飞走，但仍在阻挡后方箭头”的状态不一致问题。动画期间忽略新点击，防止连点导致重复扣除机会。

4. 关卡可解性：布阵必有解

solve_board() 不断寻找当前可以飞出的箭头并模拟移除：如果最后能清空棋盘，就返回一个通关顺序；如果棋盘仍有箭头但无箭可移，则该关卡存在死锁。

开发中第 2 关初稿的测试结果为 12 passed, 1 failed。检查发现多个箭头形成了环形阻挡链。将其中一个边缘箭头调整为朝棋盘外后，原有三关全部通过可解性测试；后续新增的第 4–6 关也分别通过了解法重放。

四、人机同行：AIGC 使用过程

AIGC 提供思路与实现草案，人工负责判断取舍、运行测试和确认最终效果。它更像同行参谋，而不是替代开发者作出所有决定。

子任务	使用的 AIGC	AI 提供的内容	实际效果	人工判断与修改
需求分析	ChatGPT / Codex	整理作业必做功能、测试项和博客结构	形成分阶段计划	本人确定先完成基础闭环，暂不贪多扩展功能
核心规则	Codex	设计逻辑层、路径判断、游戏状态和 T01–T06 测试	第一轮测试发现第 2 关死锁	根据阻挡坐标修改关卡中一个箭头方向，再次测试通过
Pygame 界面	Codex	实现页面、HUD、按钮、飞出和碰撞动画	初版因 Pygame 字体枚举问题崩溃	避开 SysFont/match_font，改为从系统字体目录直接加载中文字体
自动验收	Codex	编写逻辑、存档、选关和无窗口界面测试及截图脚本	26 项测试全部通过，生成 8 张新版界面截图	已检查中文、按钮、棋盘和 HUD 布局，并完成两轮人工试玩
二次优化	豆包建议文档 + Codex	评估第 4–6 关与扩展建议，加入武侠风格	采纳六关、选关、提示、存档和动画；暂缓计分、撤销、星级和音效	标题图片无透明通道，未直接使用；第 6 关按设计保留 2 点气力

可在这里追加与 AIGC 对话的真实截图，但不要补造没有发生过的提问或修改。

五、逐阵验招：测试结果

运行命令：

py -3.13 -m pytest -q

自动化结果：26 passed。

编号	测试内容	预期结果	自动测试	本人试玩
T01	点击前方无阻挡的箭头	箭头飞出并消失，剩余数减一	通过	通过
T02	点击前方有阻挡的箭头	箭头保留，机会减一	通过	通过
T03	点击边缘且朝向棋盘外的箭头	四个方向均正常消失，不越界	通过	通过
T04	消除本关全部箭头	显示通关并进入下一关	通过	通过
T05	失误机会耗尽	显示失败并可重新挑战	通过	通过
T06	游戏进行中重新开始	布局、数量和机会全部恢复	通过	通过

此外，自动化测试还覆盖了六关通关顺序重放、合法提示、指定关卡加载、损坏存档回退、选关锁定、提示次数、六个主要页面的无窗口渲染和重开按钮。

六、改动留痕：Git 版本管理

代码如同招式，需要知道每一步从何而来。本项目按开发阶段保留 Git 提交，而不是在最后一次性上传：

chore: scaffold project and acceptance records
feat: implement arrow puzzle rules and solvable levels
feat: add pygame interface animations and screenshots
docs: add report draft and manual verification guide
feat: add six-level wuxia challenge

七、计时复盘：PSP 表格

开发过程中没有持续使用计时工具，所以下表是开发结束后根据各阶段经历进行的回忆估算，不是实时计时数据。

任务	预估耗时（小时）	实际耗时（小时）	差异
需求分析与游戏设计	0.8	1.0	+0.2
Python 与 Pygame 学习	1.2	1.5	+0.3
核心规则与路径判断	1.5	1.3	-0.2
游戏界面与动画	2.0	2.5	+0.5
关卡设计与可解性检查	1.0	1.2	+0.2
AIGC 沟通、阅读与修改	1.0	1.2	+0.2
测试、试玩与问题修复	1.0	1.3	+0.3
README、截图与博客整理	0.8	1.0	+0.2
合计	9.3	11.0	+1.7

八、行至此处：心得体会

第一次试玩是在 2026 年 9 月 18 日，当时游戏只有三个基础关卡，我大约用 1 分钟就完成了全部关卡。虽然点击、阻挡、通关和失败流程已经能够正常运行，但实际玩下来，我感觉界面比较单一，关卡数量也偏少，整体难度较低，很快就失去了继续挑战的动力。

在第一次试玩之后，我开始考虑怎样让项目不仅满足基本要求，还能形成更完整的游戏体验。相比单纯增加箭头数量，我认为先建立统一的视觉主题会更加直观，因此选择了水墨武侠风格，并加入水墨月夜背景、木纹棋盘、宣纸卷轴、武侠化文案和动画效果。同时，我把关卡数量从三个扩展到六个，并加入关卡选择、逐关解锁、提示和进度存档等功能。

2026 年 9 月 21 日，我对优化后的版本进行了第二次完整试玩，六关通关大约用了 3 分钟。和初版相比，新关卡中的箭头数量更多，阻挡关系也更加密集，确实需要花更多时间观察，但总体上依然比较简单。我认为这不完全是关卡设计的问题，而是基础规则本身决定的：箭头成功移除以后只会减少阻挡，不会产生新的障碍，因此局面通常会越来越简单。只增加箭头数量可以延长观察时间，却很难从根本上提高策略深度。

如果以后继续完善，我希望加入墙格、只能按特定顺序解除的机关箭头、限步挑战、倒计时或者不同类型的箭矢，让玩家不仅需要判断当前能否飞出，还要考虑后续局面的变化。这样才能让游戏从单纯的观察判断发展为更有策略性的解谜玩法。

我原本还希望加入江湖风格的背景音乐和音效，让武侠主题更加完整。但为了避免使用来源不明确或存在版权问题的外部音频素材，本次暂时没有加入音乐，这一点比较遗憾。以后如果能够使用自己制作或明确允许使用的音频素材，可以继续补充箭矢破空、被格挡和通关等声音反馈。

这次开发也让我认识到，AIGC 可以快速提供代码、关卡和界面建议，但它给出的结果不能直接照搬。例如，早期关卡曾出现相互阻挡造成的死锁，标题图片也存在没有透明通道的问题，都需要通过自动测试、截图检查和实际试玩才能发现。相比单纯让 AI 生成更多功能，我认为更重要的是明确需求、判断建议是否合理，并用测试验证最终结果。

九、来路清楚：素材与安全说明

• 本项目只参考箭头解谜类游戏的基础玩法，没有复制商业游戏的代码、素材或关卡。
• 箭头和动态效果由 Pygame 程序化绘制；水墨背景、木纹棋盘和卷轴使用项目内的武侠主题图片素材。
• 仓库中不包含密码、Cookie、API Key 或 Token。