20192416 實驗四 《Python程序設計》 綜合實踐報告

課程：《Python程序設計》
班級：1924
姓名：不願透露姓名的はんたくさん
學號：20192416
實驗教師：王志強老師
實驗日期：2020年6月11日
必修/選修： 公選課

1.實驗分析

相較之下個人對游戲比較感興趣，於是選擇了趣味性較強且容易上手的pygame作為綜合實踐的內容。
通過觀看嵩天教授的視頻進行自學，在事件處理機制中學會了通過鍵盤、鼠標進行交互以及時間的計算方法。
於是想把所學到的結合起來，制作一個可以通過鍵盤與鼠標操縱、並根據通關時間結算最終得分的小游戲，恰好想起上次考科目三沒過，於是以考試線路為地圖進行制作。

2.實驗設計

第一步：設計地圖

這里以科目三考試線路為原型，最終得出了一個1400×900的地圖
將障礙分為橫豎兩類，分別導入各自的位置上。

第二步：操縱小飛船

鍵盤上通過KEYDOWN、KEYUP事件實現小飛船的加速減速
鼠標通過MOUSEBUTTONDOWN、MOUSEBUTTONUP以及MOUSEMOTION事件使小飛船能在鼠標按下的時候隨鼠標移動
這是小飛船：

第三步：判斷失敗及成功條件

失敗條件判斷：既小飛船與障礙重合時，可以通過循環分別判斷各個障礙是否與小飛船有重合部分
成功條件判斷：當小飛船完全進入右下方區域時成功
位置判斷用.left .right 等屬性進行分析

第四步：結果

成功與失敗都有各自的圖片出現在屏幕中央，點擊圖片退出游戲，退出前打印游戲結果
圖片的點擊利用MOUSEBUTTONDOWN事件的.button屬性判斷左鍵的按下。
.pos[]返回的鼠標位置在圖片范圍內來確定游戲的退出。
循環中遞增的num值計算當前時間以計算得分。

3.實驗內容

• 爬蟲、數據處理、可視化、機器學習、神經網絡、游戲、網絡安全等。
• 我選擇用pygame制作了一個飛船小游戲

4. 實驗過程及結果

功能

• 飛船小游戲
• 能通過鍵盤和鼠標操控飛船
• 碰到障礙則失敗，彈出失敗圖片，點擊圖片退出游戲
• 到達右下角的終點則成功，彈出成功圖片，點擊圖片退出游戲
• 根據通關的時間決定分數

代碼

import pygame,sys                              #將pygame庫導入到python程序中
from pygame.locals import *                #然后需要引入pygame中的所有常量
pygame.init()                              #初始化
size = width,height = 1400,900
screen = pygame.display.set_mode(size)      #定義窗口大小
pygame.display.set_caption("我的第一個pygame")     #設置窗口標題
speed = [0,0]                              #初始速度
nspeed = [0,5]
WHITE = 255,255,255
num = 0
n = 0
n1 = 33                                    #障礙數
n2 = 39
still = False                               #以上均為對各變量的初始定義

car = pygame.image.load(r'D:/abiancheng/. python/tu/car.jpg')
lose = pygame.image.load(r'D:/abiancheng/. python/tu/lose.jpg')
win = pygame.image.load(r'D:/abiancheng/. python/tu/win.gif')
mod = {}                                                                 #導入障礙物的圖像
mod[0] = pygame.image.load(r'D:/abiancheng/. python/tu/橫障礙.png')       #橫障礙物
mod[1] = pygame.image.load(r'D:/abiancheng/. python/tu/豎障礙.png')       #豎障礙物

carrect = car.get_rect()                  #返回矩形圖像
carrect = carrect.move(10,420)
loserect = lose.get_rect()
loserect = loserect.move(1000,1000)
winrect = win.get_rect()
winrect = winrect.move(1000,1000)                    
fps = 50
fclock = pygame.time.Clock()
HENG = {}
i=0
while i<=n1:
    HENG[i] = mod[0].get_rect()
    i+=1
SHU = {}
i=0
while i<=n2:
    SHU[i] = mod[1].get_rect()
    i+=1
i = 0
while i<=8:
    HENG[i] = HENG[i].move((i+1)*100,0)             
    i+=1
while i<=13:
    HENG[i] = HENG[i].move((i-6)*100,100)
    i+=1
while i<=18:
    HENG[i] = HENG[i].move((i-11)*100,200)
    i+=1
HENG[19] = HENG[19].move(0,400)
HENG[20] = HENG[20].move(0,500)
i = 21
while i<=24:
    HENG[i] = HENG[i].move((i-11)*100,700)
    i+=1
while i<=30:
    HENG[i] = HENG[i].move((i-17)*100,895)
    i+=1
while i<=33:
    HENG[i] = HENG[i].move((i-21)*100,800)
    i+=1
i=0
while i<=3:
    SHU[i] = SHU[i].move(100,i*100)
    i+=1
while i<=7:
    SHU[i] = SHU[i].move(100,(i+1)*100)
    i+=1
while i<=13:
    SHU[i] = SHU[i].move(200,(i-6)*100)
    i+=1
while i<=20:
    SHU[i] = SHU[i].move(300,(i-12)*100)
    i+=1
while i<=27:
    SHU[i] = SHU[i].move(800,(i-19)*100)
    i+=1
while i<=32:
    SHU[i] = SHU[i].move(900,(i-26)*100)
    i+=1
while i<=39:
    SHU[i] = SHU[i].move(1000,(i-33)*100)
    i+=1
                                            #以上均為各單位的初始位置設置
while True:                                 #無限循環，直到游戲結束時退出
    for event in pygame.event.get():        #從pygame的事件隊列中取出事件，並從隊列中刪除該事件
        if event.type == pygame.QUIT:       #pygame.QUIT是pygame中定義的事件常量
            sys.exit()                      #用於退出結束游戲並退出
        elif event.type == pygame.KEYDOWN:  #鍵盤的松放進行對應方向速度的增加
            if event.key == pygame.K_LEFT:
                speed[0] = speed[0] - 1
            elif event.key == pygame.K_RIGHT:
                speed[0] = speed[0] + 1 
            elif event.key == pygame.K_UP:
                speed[1] = speed[1] - 1 
            elif event.key == pygame.K_DOWN:
                speed[1] = speed[1] + 1
        elif event.type == pygame.KEYUP:
            if event.key == pygame.K_LEFT:
                speed[0] = speed[0] - 1
            elif event.key == pygame.K_RIGHT:
                speed[0] = speed[0] + 1 
            elif event.key == pygame.K_UP:
                speed[1] = speed[1] - 1 
            elif event.key == pygame.K_DOWN:
                speed[1] = speed[1] + 1
        elif event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:      #鼠標控制小飛船移動
            if event.button == 1:
                still = True
        elif event.type == pygame.MOUSEBUTTONUP:
            still = False
            if event.button == 1:
                carrect = carrect.move(event.pos[0] - carrect.left - 20,event.pos[1] - carrect.top - 20)
        elif event.type == pygame.MOUSEMOTION:
            if event.buttons[0] == 1:
                carrect = carrect.move(event.pos[0] - carrect.left - 20,event.pos[1] - carrect.top - 20)
    num +=1
    i = 0
    while i <= n2:                                      #判斷是否碰到障礙
        if carrect.left<SHU[i].left and carrect.right>SHU[i].right and ((carrect.top>SHU[i].top and carrect.top<SHU[i].bottom) or (carrect.bottom>SHU[i].top and carrect.bottom<SHU[i].bottom)):
            speed[0]=speed[1]=0
            loserect = lose.get_rect()
            loserect = loserect.move(500,250)
            screen.blit(lose,loserect)
            if event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
                if event.button == 1:
                    if event.pos[0] > loserect.left and event.pos[0] < loserect.right  and event.pos[1] > loserect.top  and event.pos[1] < loserect.bottom:
                        print("lose")
                        sys.exit()
        i +=1
    i = 0
    while i <= n1:
        if carrect.top<HENG[i].top and carrect.bottom>HENG[i].bottom and ((carrect.right>HENG[i].left and carrect.right<HENG[i].right) or (carrect.left>SHU[i].left and carrect.left<SHU[i].right)):
            speed[0]=speed[1]=0
            loserect = lose.get_rect()                 
            loserect = loserect.move(500,250)
            screen.blit(lose,loserect)
            if event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
                if event.button == 1:
                    if event.pos[0] > loserect.left and event.pos[0] < loserect.right  and event.pos[1] > loserect.top  and event.pos[1] < loserect.bottom:
                        print("you lose")
                        sys.exit()
        i +=1
    if carrect.left>1300 and carrect.right<1400 and carrect.top>700 and carrect.bottom<900:         #判斷是否進入目標區域
        speed[0]=speed[1]=0
        winrect = win.get_rect()                  
        winrect = winrect.move(600,350)
        screen.blit(win,winrect)
        if event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
            if event.button == 1:
                if event.pos[0] > winrect.left and event.pos[0] < winrect.right  and event.pos[1] > winrect.top  and event.pos[1] < winrect.bottom:
                    print("you win")
                    if num>1000:
                        print("score:0/1000")
                    else:
                        print("score:",1000-num,"/1000")
                    sys.exit()
    carrect = carrect.move(speed[0],speed[1])                  #車的慣性移動
    if carrect.left < 0 or carrect.right > width:              #車的碰壁反彈
        speed[0]=-speed[0] 
    if carrect.top < 0 or carrect.bottom > height:
        speed[1]=-speed[1] 
    screen.fill(WHITE)                                         #屏幕刷新
    screen.blit(car,carrect)
    screen.blit(lose,loserect)
    screen.blit(win,winrect)
    i=0
    while i<=n1:
        screen.blit(mod[0],HENG[i])
        i+=1
    i=0
    while i<=n2:
        screen.blit(mod[1],SHU[i])
        i+=1
    pygame.display.update()             #刷新顯示窗口
    fclock.tick(fps)

實驗結果截圖

以及

3. 實驗過程中遇到的問題和解決過程

• 問題1：邊界判定比較復雜
• 問題1解決方案：冷靜分析
• 問題2：導入圖片失敗
• 問題2解決方案：通過上網查找以及視頻彈幕得知pygame.image.load()括號中填r+"絕對路徑"
• 問題3：成功及失敗時，最后的圖片沒有顯示出來
• 問題3解決方案：經過數次嘗試，發現要及時刷新屏幕，不然圖片是無法出現的。屏幕的刷新是pygame的核心部分。

課程感想體會

上了王老師的課的第一感受就是王老師的教學水平很高，總是能將復雜晦澀抽象的東西簡單化，讓我們對其有更加深入的理解。此外，王老師也總是和學生們打成一片，和學生對發表情包的老師又有誰不愛呢？至於我自身的學習方面，因為大一上學期的自學python讓我有了一定基礎，在課程前期的學習中比較輕松。但隨着學習內容的深入，我開始漸漸有些難以跟上老師教學的步伐了。由於基礎不夠扎實，總是會遇到各種各樣的問題，雖然雲班課中的教學資源非常充足，但過多的視頻學習資源同時讓人生畏，難以提起學習積極性來。在上課時，我總覺得有些知識點還沒弄透就學到了下一章節，對於基礎不好的同學不夠友好。所以我建議老師開設單雙學期的課程，單學期教授基礎課程，雙學期教授提高課程，讓萌新與大佬分隔開來，各取所需。即便如此學習的路程磕磕絆絆，我依然還是隨着老師的腳步，對python各個方面的內容都進行了一定方面的學習，尤其是網絡編程技術與網絡爬蟲，給我打開了新世界的大門，感謝王老師的辛勤付出及一個學期的陪伴。