软件工程第二次作业：《一箭又一箭》小游戏开发记录

软件工程课程第二次个人作业

《一箭又一箭》：Python + AIGC 小游戏的诞生过程

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，实现四方向路径检测、碰撞反馈、失误机制和多关卡流程，并上传 GitHub
学号	102402109
GitHub 仓库	https://github.com/Vvvicky005/one-arrow-game

一、项目展示

《一箭又一箭》是一款使用 Python + Pygame 开发的点击式箭头解谜小游戏。玩家需要观察箭头的方向和相互阻挡关系，按照合适的顺序点击箭头，让所有箭头依次飞出棋盘。

游戏包含开始界面、选关界面、游戏界面、通关界面和失败界面，并加入了背景音乐、飞出动画、碰撞反馈、失误次数、得分和重新开始功能。

1. 开始界面

开始界面采用蓝天、白云、星星和可爱箭头小人风格，包含“开始游戏”“选择关卡”“怎么玩？”三个入口。

2. 选择关卡界面

玩家可以在这里选择要挑战的关卡。

3. 游戏指南界面

游戏指南介绍了基本玩法。

4. 游戏界面

游戏界面顶部显示当前关卡、时间、失误次数，中间是 6×6 棋盘，底部有“重新开始”“提示”“返回主页”三个按钮。

5. 通关界面

清空当前关卡全部箭头后，会显示“关卡完成”、本关用时和当前得分，点击“下一关”进入下一关。

6. 失败界面

失误次数耗尽后进入失败界面，可以重新挑战当前关卡或返回主页。

7. 全部通关界面

完成最后一关后，会显示“全部通关”，展示最终得分和最后一关用时，并提供“再玩一次”和“返回主页”按钮。

8. 动画演示

下面展示游戏中的实际操作与动画效果：

二、项目介绍

1. 游戏规则

棋盘中每个箭头占一个格子，方向分为上、下、左、右四种。
点击箭头后，程序检查该箭头前进方向上是否有其他箭头。
如果前方没有阻挡，箭头飞出棋盘并消失。
如果前方有阻挡，箭头不能消失，会晃动、变色，并消耗一次失误。
清除当前关卡全部箭头即可通关。
失误次数耗尽则本关失败，可以重新开始。

2. 主要功能

开始、选关、游戏、通关、失败完整流程
5 个可通关关卡
鼠标点击箭头
四种方向路径检测
飞出动画和碰撞反馈
失误次数显示
重新开始当前关卡
背景音乐，空格键静音 / 恢复
得分系统
通关界面显示本关用时

3. 界面设计

界面采用浅蓝渐变背景，搭配白云、星星、可爱箭头小人，整体风格轻松可爱。棋盘使用圆角格子，箭头用圆形底色 + 方向图标绘制，视觉清晰。

三、开发环境

项目	环境
操作系统	Windows 10
Python	3.12
图形库	Pygame 2.6.1
开发工具	VS Code
版本控制	Git
代码托管	GitHub

四、实现思路

1. 程序结构

项目将核心逻辑、界面、关卡和测试分开：

one-arrow-game/
├── main.py              程序入口
├── core/
│   ├── board.py         棋盘规则、路径检测
│   ├── solver.py        关卡求解
│   └── levels.py        关卡数据
├── ui/
│   ├── theme.py         配色、字体、布局
│   ├── render.py        绘制工具
│   ├── animations.py    动画与粒子
│   └── game.py          状态管理与主循环
├── tests/
│   └── test_core.py     核心逻辑测试
├── tools/
│   └── check_levels.py  关卡体检工具
├── assets/
│   ├── bgm.mp3          背景音乐
│   └── screenshots/     游戏截图
├── .gitignore
└── README.md

核心逻辑不依赖 Pygame，可以单独测试。

2. 箭头和方向表示

每个箭头用一个字典表示：

{
    "row": 0,
    "col": 0,
    "direction": "right",
    "active": True,
}

方向对应的行列变化：

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

3. 路径检测

路径检测是核心。

从箭头位置出发，沿方向一步步前进：

def is_blocked(arrow, arrows, rows, cols):
    row = arrow["row"]
    col = arrow["col"]
    dr, dc = DIRECTIONS[arrow["direction"]]
    r = row + dr
    c = col + dc

    while 0 <= r < rows and 0 <= c < cols:
        for other in arrows:
            if not other["active"]:
                continue
            if other is arrow:
                continue
            if other["row"] == r and other["col"] == c:
                return True
        r += dr
        c += dc

    return False

如果循环结束后没有遇到任何箭头，说明可以飞出。

4. 游戏状态管理

用 current_screen 管理不同界面：

start：开始界面
level_select：选关
game：游戏中
help：游戏说明
level_clear：通关
success：全部通关
fail：失败

根据状态决定绘制什么、处理什么事件。

5. 动画和音效

飞出动画：箭头沿方向加速离开棋盘
碰撞动画：箭头左右晃动并变红
粒子效果：飞出和碰撞时生成小圆点
背景音乐：用 pygame.mixer.music 循环播放，空格键暂停 / 恢复

五、AIGC 使用过程

本项目主要使用 DeepSeek / ChatGPT 辅助开发。下面记录 4 次有代表性的协作过程。

子任务	使用的 AIGC	我提出的要求	AI 提供的内容	实际效果	我的修改
路径检测	DeepSeek	写一个函数，判断箭头沿方向前进到边界之间有没有其他箭头	生成四方向检测代码	向上判断时越界	修改边界条件为 `0 <= r < rows`
关卡设计	Kimi	设计 5 个 6×6 的可通关关卡	生成关卡数据	第 5 关出现死锁	重新设计第 5 关并用 `tools/check_levels.py` 验证
碰撞动画	ChatGPT	点击被阻挡箭头时，让它晃动并变红	晃动代码	基本可用	调整晃动幅度和持续时间
背景音乐	DeepSeek	Pygame 怎么循环播放背景音乐，并支持静音	`pygame.mixer.music` 用法	音乐正常播放	增加空格键切换，并处理中文输入法拦截 M 键的问题

通过这些过程，我发现 AI 能快速给出框架和思路，但代码必须自己运行、测试、修改，不能直接复制。

六、测试结果

1. 自动化测试

运行：

python tests/test_core.py

输出：

所有测试通过！

2. 手工测试

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	箭头飞出后消失	通过
T02	点击前方有阻挡的箭头	箭头不消失，失误次数减 1	箭头晃动变红，失误减 1	通过
T03	点击边缘且朝向棋盘外的箭头	正常消失，不越界	正常飞出，无报错	通过
T04	消除本关全部箭头	显示通关并进入下一关	显示通关界面	通过
T05	失误次数耗尽	显示失败并允许重新开始	进入失败界面	通过
T06	游戏进行中重新开始	布局和失误次数恢复	恢复初始状态	通过

3. 关卡检查

运行：

python tools/check_levels.py

输出 5 关全部可解。

七、Git 提交记录

开发过程中按功能阶段进行了多次 Commit：

feat: 完成游戏基本框架
feat: 通关界面显示本关用时
docs: 完善 README 和添加游戏截图
fix: 修正 README 截图路径
docs: 添加动画演示

GitHub 仓库：https://github.com/Vvvicky005/one-arrow-game

八、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	2.0	2.0	0
Python 与图形库学习	3.0	3.5	+0.5
游戏界面实现	3.0	4.0	+1.0
路径与碰撞逻辑实现	2.0	1.5	-0.5
关卡设计	2.0	2.5	+0.5
AIGC 辅助开发	3.0	4.0	+1.0
测试与修改	3.0	2.5	-0.5
README 与博客撰写	2.0	2.0	0
合计	20.0	22.0	+2.0

九、心得体会

这次作业让我完整经历了一个小游戏从设计、编码、调试到测试的过程。

一开始我以为规则很简单，但真正写起来才发现，路径检测要考虑边界、要考虑已经消失的箭头、还要考虑四个方向。AI 给的代码不能直接用，必须自己运行、测试、修改。

印象最深的是第 5 关出现死锁。玩家玩到一半，所有剩余箭头都互相挡住，谁也飞不出去。后来我写了 tools/check_levels.py，用 BFS 自动判断关卡是否有解，才把这个问题解决。

背景音乐也遇到一个小坑：中文输入法状态下，M 键会被输入法拦截，Pygame 收不到按键事件。后来改成空格键控制静音，问题解决。这个过程让我意识到，开发中很多问题不是代码逻辑问题，而是环境和交互问题。

AIGC 确实能提高效率，它可以快速给出框架、思路和代码片段。但它不是万能的。它生成的关卡可能无解，它写的边界条件可能越界，它给的动画可能效果不好。最终还是要靠自己去运行、去试玩、去判断。

这次作业让我更理解了“模块化”和“测试”的价值。把核心逻辑和界面分开后，逻辑可以单独测试，界面可以放心改。有了自动化测试，改代码时也不怕改坏。

最后看到自己做的开始界面、棋盘、箭头、动画、音乐组合在一起，能正常玩、能通关、能失败、能重开，还是挺有成就感的。

十、素材来源与版权说明

本项目只参考“一箭又一箭”类游戏的基础玩法，没有复制原商业游戏的代码、素材、音效或关卡。
箭头、云朵、星星、按钮、棋盘等均由 Pygame 图形 API 绘制。
背景音乐来自 Pixabay，授权 CC0，可免费使用。
项目中未包含密码、Cookie、API Key、Token 等敏感信息。
本项目仅用于课程学习，不用于商业用途。

posted @ 2026-09-20 01:59 Vvvicky- 阅读(5) 评论(0) 收藏举报

Vvvicky-