20192221 實驗四 Python綜合實踐 實驗報告

20192221 2019-2020-2 《Python程序設計》實驗四報告

課程：《Python程序設計》
班級：1922班
姓名：葉蕊馨
學號：20192221
實驗教師：王志強老師
實驗日期：2020年6月9日
必修/選修： 公選課

實驗內容選擇

Python綜合應用：爬蟲、數據處理、可視化、機器學習、神經網絡、游戲、網絡安全等。

1.實驗內容

python利用pygame進行簡單的游戲開發（打磚塊）

2. 實驗過程及結果

1.功能划分

1）顯現一個屏幕

• 1.導入所需模塊
  
• 2.畫出屏幕，並添加進主循環內
  
  
  
  （如果點擊關閉窗口，即關閉）

2）畫一個小球在屏幕上移動

• 1.畫出小球
  
• 2.小球的運動參數
  
• 3.主循環中小球的運動
  

3）碰到邊緣要能夠反彈

• 邊緣碰撞檢測
  

4）擋板繪制和移動

• 繪制
  
  
• 擋板的移動
  

5）磚塊的繪制

• 初始化磚塊數組
  
• 繪制
  

6）游戲流程和控制邏輯

• 1.把磚塊打破
• 2.被擋板擋住才返回，落沒擋住則要減少一條生命
• 3.生命用完了則Game Over
  
  
  
  

7）繪制文字顯示游戲信息

完整代碼

import pygame,random
import sys
import time
from pygame.locals import *
#界面長度寬度定義
width = 640
hight = 480
#界面顏色定義
backcolor = (230,230,230)
#游戲狀態、屬性常量定義
state_init = 0
stata_level = 1
state_run = 2
state_gameover = 3
state_shutdown = 4
state_exit = 5
fps = 25
#游戲狀態
game_state = state_init
blocks = []
life_left = 1
game_over = False
blocks_hit = 0
#擋板和位置顏色
paddle = {'rect':pygame.Rect(0,0,32,8),
          'color':(128,64,64)}
#擋板的運動控制
paddle_move_left = False
paddle_move_right = False
#小球的位置和速度
ball_x = 0
ball_y = 0
ball_dx = 0
ball_dy = 0
#界面初始化
pygame.init()
mainClock = pygame.time.Clock()
surface = pygame.display.set_mode((width, hight), 0, 32)
pygame.display.set_caption('打磚塊')
#初始化磚塊數組
def InitBlocks():
    blocks = [[1] * 8] * 6
    return blocks
#檢測小球與擋板是否碰撞
def ProcessBall(blocks, ball_x, ball_y, paddle):
    if (ball_y > hight//2):
        if (ball_x+4 >= paddle['rect'].left and \
            ball_x-4 <= paddle['rect'].left+32 and \
            ball_y+4 >= paddle['rect'].top and \
            ball_y-4 <= paddle['rect'].top+8):
            return None
#顯示文字
def DrawText(text, font, surface, x, y):
    text_obj = font.render(text, 1, (255, 255, 255))
    text_rect = text_obj.get_rect()
    text_rect.topleft = (x, y)
    surface.blit(text_obj, text_rect)
#退出游戲
def Terminate():
    pygame.quit()
    sys.exit()
#等待用戶輸入
def WaitForPlayerToPressKey():
    while True:
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == QUIT:
                Terminate()
            if event.type == KEYDOWN:
                if event.key == K_ESCAPE:
                    Terminate()
                return
game_start_font = pygame.font.SysFont(None, 48)
game_over_font  = pygame.font.SysFont(None, 48)
text_font       = pygame.font.SysFont(None, 20)
pygame.display.update()
WaitForPlayerToPressKey()

while True:
    #界面設置
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == QUIT:
            pygame.quit()
            exit()
    #事件監聽
        if event.key == K_LEFT:
            paddle_move_left = True
        if event.key == K_RIGHT:
            paddle_move_right = True
        if event.type == KEYUP:
            if event.key == K_LEFT:
                paddle_move_left = False
            if event.key == K_RIGHT:
                paddle_move_right = False
    #游戲控制流程
    if game_state == state_init:
        # 初始化游戲
        ball_x = random.randint(8, width - 8)
        ball_y = (hight//2)
        ball_dx = random.randint(-3, 4)
        ball_dy = random.randint(5, 8)

        paddle['rect'].left = (width/2 - 16)
        paddle['rect'].top = (hight - 32)

        paddle_move_left = False
        paddle_move_right = False
        #life_left = TOTAL_LIFE
        game_over = False
        blocks_hit = 0
        level = 1
        game_state = stata_level
        #新的一關

    elif game_state == stata_level:
        blocks = InitBlocks()
        game_state = state_run

    elif game_state == state_run:
        # 游戲運行

        # 球的運動
        ball_x += ball_dx;
        ball_y += ball_dy;

        if ball_x > (width - 4) or ball_x < 4:
            ball_dx = -ball_dx
            ball_x += ball_dx;
        elif ball_y < 4:
            ball_dy = -ball_dy
            ball_y += ball_dy
        elif ball_y > hight - 4:
            if life_left == 0:
                game_state = state_gameover
            else:
                life_left -= 1
                # 初始化游戲
                ball_x = paddle['rect'].left + 32 // 2
                ball_y = (hight//2)
                ball_dx = random.randint(-4, 5)
                ball_dy = random.randint(6, 9)
        #檢測球與擋板是否碰撞
        if ball_y > hight // 2:
            if (ball_x + 4 >= paddle['rect'].left and \
                    ball_x - 4 <= paddle['rect'].left + 32 and \
                    ball_y + 4 >= paddle['rect'].top and \
                    ball_y - 4 <= paddle['rect'].top + 8):
                ball_dy = - ball_dy
                ball_y += ball_dy
                if paddle_move_left:
                    ball_dx -= random.randint(0, 3)
                elif paddle_move_right:
                    ball_dx += random.randint(0, 3)
                else:
                    ball_dx += random.randint(-1, 2)
        #檢測球與磚塊是否碰撞
        cur_x = 8
        cur_y = 8
        for row in range(6):
            cur_x = 8
            for col in range(8):
                if blocks[row][col] != 0:
                    if (ball_x + 4 >= cur_x and \
                            ball_x - 4 <= cur_x + 64 and \
                            ball_y + 4 >= cur_y and \
                            ball_y - 4 <= cur_y + 16):
                        blocks[row][col] = 0
                        blocks_hit += 1
                        ball_dy = -ball_dy
                        ball_dx += random.randint(-1, 2)
                        #score += 5 * (level + abs(ball_dx))
                cur_x += 80
            cur_y += 32
        if blocks_hit == 6 * 8:
            level += 1
            blocks_hit = 0
            game_state = stata_level
        #擋板的運動
        if paddle_move_left:
            paddle['rect'].left -= 8
            if paddle['rect'].left < 0:
                paddle['rect'].left = 0
        if paddle_move_right:
            paddle['rect'].left += 8
            if paddle['rect'].left > width - 32:
                paddle['rect'].left = width - 32
        #繪制背景
        surface.fill(backcolor)
        #繪制擋板
        pygame.draw.rect(surface, paddle['color'], paddle['rect'])
        #繪制小球
        pygame.draw.circle(surface,(0,0,255), (ball_x, ball_y), 4, 0)
        #繪制磚塊
        cur_x = 8
        cur_y = 8
        for row in range(6):
            cur_x = 8
            for col in range(8):
                if blocks[row][col] != 0:
                    pygame.draw.rect(surface, (255,128,0),(cur_x, cur_y, 64, 16))
                cur_x += 80
            cur_y += 32
        #文字信息繪制
        message = '    Life: ' + str(life_left)
        DrawText(message, text_font, surface, 8, (hight - 16))
    elif game_state == state_gameover:
        DrawText('GAME OVER', game_over_font, surface,
                 (width / 3), (hight / 3))
        DrawText('Press any key to play again.', game_over_font, surface,
                 (width / 3) - 80, (hight / 3) + 150)
        pygame.display.update()

        pygame.mixer.music.stop()

        WaitForPlayerToPressKey()
        game_state = state_init

    elif game_state == state_shutdown:
        game_state = state_exit
    pygame.display.update()
    mainClock.tick(30)

2.運行

[運行視頻](https://www.bilibili.com/video/BV1YA411v7xV) ###3.git代碼 [點擊跳轉至碼雲](https://gitee.com/ye_ruixin/python2020/blob/%E4%BD%9C%E4%B8%9A/%E6%B8%B8%E6%88%8F%E5%BC%80%E5%8F%91.py) ## 3. 實驗過程中遇到的問題和解決過程 - 問題1：小球、擋板、磚塊等繪制的參數不太確定 - 問題1解決方案： 找到pygame官網，根據基礎數值反復嘗試，找到適合在打磚塊游戲里顯示的大小數值 - 問題2：打到磚塊后磚塊消失的判斷方式糾結 - 問題2解決方案： 最后還是使用一組磚塊碰撞消失的方式，檢測小球與磚塊是否碰撞

其他（感悟、思考等）

*1.課程總結
這次的python學習包含序列、文件操作、網絡編程、GUI、模塊、爬蟲以及其它基礎知識點，對我c語言的學習也有很大的幫助，通過python的學習，了解到一些編程語言的思想，尤其是因為這學期的特殊情況，這門課比c語言先開一周，於是先一步了解編程方面的知識，對我后續c語言的學習先行掀開一角，會更加輕松。王志強老師也盡心盡責，出現問題先自己嘗試解決的方法也讓我獲益匪淺。（要善用搜索引擎）

• 2.課程感想體會
  經過這一特殊學期的學習，掌握了不少python編程技巧，從最開始對編程一竅不通（因為初高中完全沒有接觸過這一類的學習），到現在的綜合實踐都能成功寫出一個簡單的小游戲
  ，都是這一學期積累的知識點，從hello world一步步的學習中，踩入計算機的大門；從不知道怎么解決問題，到善於自己網上查找答案。我相信這對於我后續的學習也會有很大的幫助。剛選課的時候學長學姐們都很推薦王志強老師的課，選上后也覺得不虛此行。而對於我這個計算機專業的來說，多學一門語言相信以后對我的幫助會很大。
• 3.意見和建議
  因為是網上授課的緣故最開始老師采用的方式是自己找時間看視頻，但后來直接上直播課對我來說可能效果會更好。
  建議：
  希望如果有多余時間可以課上拓寬一下，講一些比較復雜一點的例子。