软工第二次作业

一箭又一箭——用 Python + Pygame 完成 AIGC 小游戏

项目	内容
这个作业属于哪个课程	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	102402154
GitHub 仓库	https://github.com/haneryang/arrow-game

---

0 开做之前

玩了两把原版"一箭又一箭"，整理出几个关键点：

• 箭头是单格的，方向只有上/下/左/右；
• 点击后沿方向走到边界，路上有箭头就被挡住；
• 被挡要扣生命，有变红/抖动反馈；
• 关卡必须真的能通关；
• 失误 3 次失败、清空箭头进下一关。

想做的扩展：不规则拼豆棋盘、星级评价、combo 连击、撤销/提示/暂停。

---

1 项目展示

• 一款 Pygame 实现的拼豆风箭头解谜小游戏
• 技术栈：Python 3.13、pygame-ce 2.5

界面

开始界面是深蓝绒布垫上的标题和"开始游戏"按钮。进入游戏后：

• 顶部：LEVEL 01/06、SCORE、TIME、三颗红心、暂停按钮；
• 中间：不规则拼豆形状棋盘，箭头是彩色珠子带 ^ > v < 方向符；
• 底部：R重开 / U撤销 / H提示 / Esc暂停，连击时显示 x2/x3。

细节

• 箭头飞出变绿色，沿方向飞出棋盘；

• 被挡箭头先撞过去再弹回，然后红闪；
  

• 通关后显示星星（0失误=3星，1失误=2星，否则1星）和时间/得分/最高连击；
  

• 暂停菜单可继续/重开/回主菜单。
  

---

2 项目介绍

规则：点击珠子箭头，沿方向到棋盘边界途中无箭头则飞出消除；有箭头则不消失、红闪、扣一颗心。清空全部箭头进下一关，3 颗心用完失败。

主要功能：

• 6 个不规则拼豆形状关卡（小十字、方块、心形、花朵、箭头阵、终局）；
• 路径检测、飞出动画、碰撞弹回动画；
• 暂停菜单、重开本关、返回主菜单；
• combo 连击加分（连击越高单步分越高）；
• 撤销上一步（U）、提示一个可飞箭头（H）；
• 通关星级结算（按失误数给 1~3 星）；
• 顶部计时和得分显示。

代码全部在 arrow_game.py：

• LEVELS：每关是 {grid, mask} 二元组，mask 标记哪些格子属于棋盘；
• can_fly()：核心路径检测；
• click()/undo()/give_hint()：操作；
• draw_*()：分层绘制。

---

3 实现思路

箭头与方向

棋盘是 7×7，方向向量表：

DX = [0, 1, 0, -1]   # 上右下左
DY = [-1, 0, 1, 0]

不规则棋盘（mask）

和同学一样，棋盘不是填满的方框，而是用一个 mask 二维数组标记哪些格子属于图案内：

"mask": [
    [0,1,1,1,1,1,0],
    [1,1,1,1,1,1,1],
    ...
]

mask 为 0 的位置不画格子背景，也不能放箭头。路径检测时用 in_mask() 判断是否出了图案边界，而不是简单判断坐标出界——这样箭头走出图案轮廓就算飞出成功。

路径检测（核心）

def can_fly(self, r, c, d):
    nr, nc = r + DY[d], c + DX[d]
    while self.in_mask(nr, nc):
        if self.grid[nr][nc]:
            return False
        nr += DY[d]; nc += DX[d]
    return True

状态机

start / play / pause / win_next / win_final / fail 六种状态，事件按状态路由。暂停时冻结计时，通关后冻结时间用于结算。

关卡可解性验证

每关写完都跑一个自动求解脚本：每次找当前能飞的箭头点掉，直到清空。如果出现死锁就调整箭头方向，6 关全部验证通过。

---

4 AIGC 使用过程

子任务	借助何种 AIGC	AI 实现/提供了什么	效果	人工修改
路径检测	ChatGPT	沿方向遍历判断阻挡	初版没判边界	加 in_mask 判断
关卡设计	DeepSeek	生成 6 组 mask+箭头布局	L4/L6 出现死锁	调整箭头方向并脚本验证
界面美化	Copilot	拼豆配色、顶栏、暂停菜单	基本可用	调整动画时长、加星星结算
碰撞动画	Cursor	撞过去再弹回的两段动画	时序不对	把 20 帧分成前 10 帧撞、后 10 帧弹

4.1 路径检测越界

AI 写的 while grid[nr][nc] 没先判断是否出 mask 边界，点边缘箭头直接崩。加上 in_mask() 外层判断后正常。

4.2 关卡死锁

AI 给的 L6 有两个箭头面对面互相挡，自动求解脚本跑出来死锁。我把其中一个方向从朝左改成朝右，再跑脚本确认 7 步清空。AI 生成的关卡不能直接用，必须自动验证可解。

4.3 碰撞动画

AI 一开始只做了红闪，没有"撞过去再弹回"。我把动画拆成两段：前 10 帧朝 blocker 方向移动 30 像素，后 10 帧移回来，视觉上像撞了一下弹回。

---

5 测试结果

编号	测试内容	预期	实际	通过
T01	点前方无阻挡箭头	飞出消失	绿色飞出后消失	通过
T02	点前方有阻挡箭头	不消失，失误-1	红闪，心-1	通过
T03	点边缘朝棋盘外箭头	正常飞出不越界	正常飞出	通过
T04	清空本关箭头	通关进下一关	显示星星和面板	通过
T05	失误用尽	失败可重开	显示"游戏失败"	通过
T06	R 键	重开本关	布局和失误复位	通过
T07	U 键	撤销上一步	恢复箭头，连击清零	通过
T08	H 键	高亮一个可飞箭头	金色边框闪烁	通过
T09	Esc	暂停/继续	计时冻结/恢复	通过
T10	6 关可通关性	自动求解无死锁	6 关全部 2~9 步清空	通过
T11	星级	0失误3星/1失误2星	面板星星数正确	通过
T12	combo	连击加分，失误清零	x2/x3 正确	通过

---

6 PSP 表格

任务	预估(h)	实际(h)	差异
需求分析与设计	1.0	0.5	-0.5
Python/Pygame 学习	1.0	1.5	+0.5
界面实现	1.5	3.0	+1.5
路径与碰撞逻辑	1.0	2.0	+1.0
6 关设计与验证	1.0	2.0	+1.0
AIGC 辅助	1.0	1.5	+0.5
测试与修改	1.0	1.5	+0.5
博客撰写	1.0	1.5	+0.5
合计	8.5	13.5	+5.0

---

7 心得体会

这次作业最大的收获是自动化验证关卡可解性。手写 6 关很容易出现死锁，写个脚本每次找能飞的箭头点掉，跑不通就调方向，比人肉试玩可靠得多。

AIGC 给骨架很快，但边界条件（mask 越界）、交互细节（动画时序）、关卡可玩性都要自己跑起来确认。碰撞动画那种"撞过去弹回"的手感，AI 第一版做不出来，是我拆成两段帧调出来的。

整体来说，AI 适合写常规代码和配色，但"好不好玩、顺不顺手"得自己试。