2026 秋软件工程个人作业（第二次）——《一箭又一箭》

2026 秋软件工程个人作业（第二次）——《一箭又一箭》

这个作业属于哪个课程	福州大学2026年软件工程
这个作业要求在哪里	福州大学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	102401228
GitHub 仓库	点击此处传送

一、项目展示

这里我录制了B站视频，我的声音有点小，音效有点大声，请大家见谅。

可运行的程序，我放在Github上的Release上了.

下面是采用图表介绍的形式。

开始界面	关卡选择

游戏界面	箭头飞出

6x6 铺满（第 3 关）	8x8 铺满（第 4 关）

碰撞弹回	本关通过

本关失败（失误耗尽，含彩蛋动图）	暂停菜单

返回首页确认	AI 求解后的结算（彩蛋）

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二、项目介绍

2.1 游戏规则

棋盘中分布着朝上、下、左、右四个方向的单格箭头。玩家点击某个箭头后，程序检查它前进方向到棋盘边界之间是否有其他箭头：

• 路径畅通：箭头飞出棋盘并消失；
• 路径被阻挡：箭头冲向阻挡者、撞上后弹回原位并变红，同时消耗一次失误；被堵过的箭头会一直保持红色，直到它成功飞出；
• 失误次数耗尽，或倒计时归零，本关失败；
• 清空本关全部箭头即可通关。

2.2 界面设计

• 共 6 个关卡：第 1 关 5x5 入门，第 2 关 6x6，第 3 关 6x6 铺满，第 4~6 关 8x8 铺满；
• 开始界面：渐变背景 + 漂浮装饰箭头 + 自动播放的迷你棋盘（循环演示箭头飞出）；
• 游戏界面：左侧显示关卡名、剩余箭头、剩余失误、剩余时间；右侧为暂停 / 重新开始 / AI 求解 / 回到主页 按钮；格子大小随棋盘自适应（8x8 时自动缩小）；
• 通关结算：按本关失误数评定 3 颗星（0 失误 3 金星、1 失误 2 金星、2 失误 1 金星），全部通关显示总评星级。

2.3 主要功能

1. 图形化界面（pygame-ce），开始 / 游戏 / 通关 / 失败四类界面；
2. 四方向箭头、鼠标点击、路径检测、飞出与碰撞反馈；
3. 失误次数、限时（箭头数 × 0.75 秒）、重新开始；
4. 6 个可通关关卡（导入时自动校验无死局）；
5. 暂停菜单（继续 / 重新开始 / 回到首页，返回前有"记录不保存"确认）；
6. 音效 8 种（点击、飞出、碰撞、通关、失败、倒计时滴答、按钮悬停、邪恶大笑），全部由代码合成；
7. 星级结算、关卡选择（含缩略图与历史最佳星级）。

2.4 特色 / 附加功能

• AIGC 辅助生成的关卡：铺满棋盘的关卡用"逆向构造法"生成，天然保证可通关；
• AI 自动求解彩蛋：一键自动通关，但会触发"你试图使用不属于你的力量"的结算界面；
• 原创音效合成：不依赖任何第三方音频素材，无版权问题；
• 全程标红选错的箭头：当箭头被堵住不能正常通过时，该箭头会全程标红。

2.5 关卡介绍

关卡	棋盘大小	箭头数	设计重点
1	5×5	8	边缘飞出与简单阻挡
2	6×6	16	前后同向、隔格阻挡
3	6×6	36	铺满棋盘，横向纵向依赖交错
4	8×8	64	高密度下的连续解除
5	8×8	64	高密度下的连续解除
6	8×8	64	高密度下的连续解除

难度介绍： 第1,2,3关 层层递进; 第4,5,6关难度相同，都是铺满整个(8x8)格子。

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三、实现思路

3.1 箭头、方向与关卡的表示

方向用字符串 up/down/left/right 表示，对应行列增量：

DIRS = {"up": (-1, 0), "down": (1, 0), "left": (0, -1), "right": (0, 1)}

箭头用 (row, col, direction) 表示（本次基础版全部为单格箭头）。关卡是字典：

{"name": "第 1 关", "rows": 5, "cols": 5, "mistakes": 3,
 "arrows": [(0, 1, "right"), (4, 1, "up"), ...]}

3.2 路径检测（重点）

从箭头所在格出发，沿方向逐格前进，越界即可飞出，遇到其他箭头即被阻挡：

def is_blocked(arrows, arrow, rows, cols):
    dr, dc = arrow.delta
    occupied = set()
    for a in arrows:
        if a is not arrow:
            occupied.update(a.path)
    for (r, c) in arrow.path:          # 单格箭头 path 只有一个格子
        rr, cc = r + dr, c + dc
        while 0 <= rr < rows and 0 <= cc < cols:
            if (rr, cc) in occupied:
                return True
            rr += dr
            cc += dc
    return False

3.3 关卡可通关性校验与生成

关键性质：消除箭头只会减少障碍，不会让原本可飞出的箭头变得被阻挡。因此可以反复贪心移除"当前可飞出"的箭头，若能把棋盘清空，则一定存在通关顺序：

def solve_order(arrows, rows, cols):
    remaining = list(arrows)
    order = []
    progress = True
    while progress and remaining:
        progress = False
        for a in list(remaining):
            if not is_blocked(remaining, a, rows, cols):
                order.append(a); remaining.remove(a); progress = True
    return order if not remaining else None

• levels.py 在导入时对所有关卡调用 solvable()，一旦有死局直接报错；
• "铺满棋盘"的关卡使用逆向构造法（tools/build_levels.py）：从内向外依次放置箭头，每放一个都要求它飞出方向上不会撞到已放置的箭头。这样后放的箭头一定先被移除，天然保证可通关。

3.4 动画与状态机

• 游戏状态：start / level_select / playing / paused / level_clear / game_over / all_clear；
• 飞出：箭头逻辑上立即从棋盘移除（避免继续阻挡别人），同时播放位移动画，动画结束再判定胜负；
• 碰撞：先冲出到阻挡箭头前，再平滑飞回原位（前 40% 冲出、后 60% 回位）；
• 计时与胜负都延迟到动画结束后结算，避免动画被打断。

3.5 AI 自动求解

载入关卡时用 solve_order() 预先算好该关的点击顺序；点击"AI 求解"后每 0.32 秒自动点掉一个箭头（计时暂停），清空后进入特殊结算界面。

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四、AIGC 使用过程

以下均为开发过程中真实发生的协作记录。

记录 1：路径检测与箭头绘制

子任务	借助何种 AIGC	AI 实现或提供了什么	效果如何	人工修改
箭头绘制	Claude / DeepSeek	给出用多边形绘制箭头的思路与顶点公式	方向写反、且退化成一条细线	把 x/y 的行列增量对调，并放大头部，恢复正常
碰撞反馈	ChatGPT / Claude	生成"原地左右晃动"的动画代码	太单薄，和题目想要的"撞上去再回来"不符	改为"冲出→弹回"两段式缓动，并让被堵箭头保持红色
关卡设计	Claude / DeepSeek	生成随机铺排 + 求解器校验的关卡生成脚本	6x6 可行，8x8 铺满时随机法成功率几乎为 0	改用"逆向构造法"，从内向外放置，保证可通关
飞出音效	DeepSeek	用噪声/正弦合成的 whoosh 代码	呼啸感太强、太短、后半太重	反复调整频率、包络、时长，最终改为单声短促的"ju"

以下我给出两张我使用AI的图片，不全，只是为了稍微展示一下过程

说明：音效通过 tools/make_sounds.py 用代码合成，多次按"更尖/更轻/更短"的反馈迭代参数。

本来还想去网上寻找一些神秘音效的，但是怕什么版权问题，就不想去搞了。

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五、测试结果

单元测试：python -m unittest discover -s tests -v（10 项全部通过）。

手工测试（题目要求的 T01~T06）：

编号	测试内容	预期结果	实际结果	是否通过
T01	点击前方无阻挡的箭头	箭头飞出棋盘并消失	蓝色箭头飞出并消失	通过
T02	点击前方有阻挡的箭头	箭头不消失，失误次数减 1	箭头变红弹回，失误 -1	通过
T03	点击位于边缘且朝向棋盘外的箭头	箭头正常消失，不发生越界错误	正常飞出，无越界报错	通过
T04	消除本关全部箭头	显示通关并进入下一关	显示星级结算，可进入下一关	通过
T05	失误次数耗尽	显示失败并允许重新开始	显示失败界面（含彩蛋动图），可重新开始	通过
T06	游戏进行中重新开始	箭头布局和失误次数恢复	布局、失误、计时全部恢复	通过

补充测试：

• 暂停后计时停止、继续后恢复；
• 时间归零显示"时间到！"失败；
• AI 求解后计时暂停，清空后进入彩蛋结算，可进入下一关；
• 8x8 关卡在窗口内完整显示，无越界。

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六、PSP 表格

任务	预估耗时（小时）	实际耗时（小时）	差异（小时）
需求分析与游戏设计	1.0	1.0	0
Python 与图形库学习	1.5	1.0	-0.5
游戏界面实现	2.0	3.0	+1.0
路径与碰撞逻辑实现	2.0	2.0	0
关卡设计	2.0	3.5	+1.5
AIGC 辅助开发	2.0	4.0	+2.0
测试与修改	1.5	2.0	+0.5
README 与博客撰写	1.5	1.5	0
合计	13.5	18.0	+4.5

说明：实际耗时明显超出预估，主要集中在界面打磨、关卡生成算法（8x8 铺满）和音效反复调整上。

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七、心得体会

AI就是新时代的“黑奴”，又便宜又好用。可以说，我这个项目离了AI，我完全复现不出来。对于代码的生成，修改都是我指导AI做的。你敢想嘛，就在9月18日下午四五点左右，有个骚年才知道“def”在python中是表示“函数”的意思，并且他在第二天借助就把所有的代码整完了，毫无疑问Deepseek得了MVP。只要沟通到位，这点难度的项目对于AI而言，简直太简单了。我发现对于我不擅长的东西，比如说音乐，在让AI帮我调整音效的时候，我一直都是不满意的，没有达到一直我想要的效果，我也不知道怎么沟通，只能说“声音太粗了/太细了”，这种比较范的语言来让AI自己感受，最终我也只是选了我不怎么抵触的音效来加入游戏中，并没有说改的多好。不过对于那种好沟通的，基本我说一声，它都能完成，并且仅生成一次就符合我的预期。也是在撰写心得的时候，我也才开始反思，对于像我这样技术不太过关的码农，要先提升的可能不是编码能力，而是我该如何把需求讲好，讲明白了。但这也不是说我以后就不用手敲了，我只是觉得在这个AI时代，AI写的代码会比我写的好，写的工整，在我还未真正成长之前，我只能先靠AI完成任务，并从中习得一些编码能力。

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附：项目结构

arrow_game/
├── main.py             # 程序入口
├── board.py            # 箭头数据结构、路径检测与关卡求解器
├── levels.py           # 关卡数据（导入时自动校验可通关）
├── game.py             # pygame 界面、动画与游戏流程
├── audio.py            # 音效加载与播放（无音频设备时自动静音）
├── assets/             # 音效、GIF、图片等素材
├── tools/              # 音效合成、关卡生成、调难等脚本
├── screenshots/        # 游戏截图
├── tests/              # 单元测试
├── dist/ArrowOut.exe   # 打包后的可执行文件
├── requirements.txt
└── README.md