一、游戲簡(jiǎn)介

1.1游戲操作及游戲規(guī)則
（1）游戲開(kāi)始后，通過(guò)鍵盤(pán)上下左右鍵控制貪吃蛇移動(dòng)尋找食物；
（2）貪吃蛇每吃一個(gè)食物，身長(zhǎng)會(huì)增加一個(gè)單位；
（3）在正常模式中，貪吃蛇如果碰到墻面或咬到自身，則游戲失??；
（4）在可穿墻模式中，貪吃蛇可以穿過(guò)墻面，但咬到自身后，游戲失敗。

二、游戲總體設(shè)計(jì)

2.1 游戲總體設(shè)計(jì)框架圖

三、編譯語(yǔ)言以及用到的庫(kù)文件描述

3.1 Python語(yǔ)言
Python是一種跨平臺(tái)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。是一種面向?qū)ο蟮膭?dòng)態(tài)類(lèi)型語(yǔ)言，最初被設(shè)計(jì)用于編寫(xiě)自動(dòng)化腳本(shell)，Python語(yǔ)言具有非常簡(jiǎn)潔且清晰的語(yǔ)法特點(diǎn)，隨著版本的不斷更新和語(yǔ)言新功能的添加，越來(lái)越多被用于獨(dú)立的、大型項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)。目前，基于Python語(yǔ)言的相關(guān)技術(shù)正在飛速發(fā)展，用戶(hù)數(shù)量急劇增大，相關(guān)的資源越來(lái)越多。
3.2 pygame庫(kù)
Pygame是跨平臺(tái)Pyth，Pygame 作者是 Pete Shinners， 協(xié)議為 GNU Lesser General Public License。Pygame包含圖像、聲音。建立在SDL基礎(chǔ)上，允許實(shí)時(shí)電子游戲研發(fā)而無(wú)需被低級(jí)語(yǔ)言（如機(jī)器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言）束縛?；谶@樣一個(gè)設(shè)想，所有需要的游戲功能和理念（主要是圖像方面）都完全簡(jiǎn)化為游戲邏輯本身，所有的資源結(jié)構(gòu)都可以由高級(jí)語(yǔ)言提供，如Python。
3.3 random庫(kù)
Random是產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的庫(kù)，即隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，random產(chǎn)生的是偽隨機(jī)數(shù)或者說(shuō)是用一種復(fù)雜的方法計(jì)算得到的序列值，因此每次運(yùn)算時(shí)需要一個(gè)不同的種子值。種子值不同，得到的序列值也不同。
3.4 time庫(kù)
time庫(kù)是Python中處理時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，用于計(jì)算機(jī)時(shí)間的表達(dá)，提供獲取系統(tǒng)時(shí)間并格式化輸出功能，提供系統(tǒng)級(jí)精確計(jì)時(shí)功能，也可用于程序性能分析。
3.5 sys庫(kù)
sys.exit（[ arg ]）用于程序的退出，sys.exit(n) 退出程序，正常退出時(shí)exit(0)。這是通過(guò)引發(fā)SystemExit 異常來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此遵循finally語(yǔ)句的子句所指定的清理操作try ，并且可以攔截外層的退出嘗試?？蛇x參數(shù)arg可以是一個(gè)整數(shù)，給出退出狀態(tài)（默認(rèn)為零）或其他類(lèi)型的對(duì)象。如果它是整數(shù)，則零被認(rèn)為是“成功終止”，并且任何非零值等視為“異常終止”。

四、游戲設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

4.1游戲整體設(shè)計(jì)

1.定義貪吃蛇對(duì)象，包括蛇頭和蛇身兩個(gè)部分，蛇頭單獨(dú)設(shè)置，蛇身使用列表來(lái)存儲(chǔ)；
2.定義食物對(duì)象，包括食物對(duì)象的初始化、隨機(jī)顏色和隨機(jī)位置的設(shè)置；
3.定義初始化界面，在該界面中設(shè)置文本為“正常模式”、“可穿墻模式”和“退出”的三個(gè)按鈕供玩家選擇；
4.定義正常模式，包括游戲窗口顯示、主循環(huán)和判斷貪吃蛇死亡的設(shè)置；
5.定義可穿墻模式，包括游戲窗口顯示、主循環(huán)和判斷貪吃蛇死亡的設(shè)置；
6.定義游戲結(jié)束窗口，包括窗口顯示和最后得分顯示的設(shè)置。

4.2主要函數(shù)解析

4.2.1 new_food()函數(shù)
食物對(duì)象初始化函數(shù)，傳入形參為貪吃蛇蛇頭坐標(biāo)。當(dāng)貪吃蛇吃掉食物后，通過(guò)該函數(shù)生成新的食物。通過(guò)傳入形參判斷新生成的食物坐標(biāo)是否與蛇頭坐標(biāo)相同，若相同則重新生成新的坐標(biāo)。
4.2.2 start_game()函數(shù)
正常模式的主循環(huán)函數(shù)，通過(guò)該函數(shù)進(jìn)行正常模式下貪吃蛇和食物的初始化、玩家控制貪吃蛇運(yùn)動(dòng)、蛇頭和蛇身的判斷更新和得分統(tǒng)計(jì)實(shí)現(xiàn)。
4.2.3 die_snake()函數(shù)
正常模式下貪吃蛇死亡判斷函數(shù)，傳入形參為貪吃蛇蛇頭和蛇身坐標(biāo)數(shù)據(jù)。在該函數(shù)中設(shè)置布爾型變量die_flag，若死亡設(shè)置為T(mén)ure并返回，沒(méi)有死亡為False。通過(guò)遍歷蛇身存儲(chǔ)列表，判斷蛇身坐標(biāo)是否與蛇頭坐標(biāo)相同，若相同則判定貪吃蛇咬到自身，死亡。同時(shí)，判斷貪吃蛇是否撞墻，及判斷蛇頭的x和y坐標(biāo)是否窗體的寬高，若超過(guò)則死亡。
4.2.4 start_kgame()函數(shù)
可穿墻模式的主循環(huán)函數(shù)，通過(guò)該函數(shù)進(jìn)行可穿墻模式下貪吃蛇和食物的初始化、玩家控制貪吃蛇運(yùn)動(dòng)、蛇頭和蛇身的判斷更新和得分統(tǒng)計(jì)實(shí)現(xiàn)。
4.2.5 through_snake()函數(shù)
可穿墻模式下貪吃蛇死亡判斷函數(shù)，傳入形參為貪吃蛇蛇頭和蛇身坐標(biāo)數(shù)據(jù)。在該函數(shù)中設(shè)置布爾型變量die_flag，若死亡設(shè)置為T(mén)ure并返回，沒(méi)有死亡為False。通過(guò)遍歷蛇身存儲(chǔ)列表，判斷蛇身坐標(biāo)是否與蛇頭坐標(biāo)相同，若相同則判定貪吃蛇咬到自身，死亡。
4.2.6 show_end()函數(shù)
游戲結(jié)束時(shí)，結(jié)束界面設(shè)置函數(shù)。在該函數(shù)中進(jìn)行結(jié)束界面窗體的初始化，在窗體中顯示玩家的最終得分，并在改函數(shù)中調(diào)用pygame庫(kù)quit方法，使該庫(kù)停止工作。
4.2.7 into_game()函數(shù)
游戲初始界面實(shí)現(xiàn)函數(shù)，在該函數(shù)中進(jìn)行游戲初始界面窗體的初始化。在該界面窗體中設(shè)置文本為“正常模式”、“可穿墻模式”和“退出”的三個(gè)點(diǎn)擊按鈕，通過(guò)設(shè)置循環(huán)，調(diào)用button函數(shù)（詳細(xì)見(jiàn)6.2.8）監(jiān)聽(tīng)玩家的點(diǎn)擊。
4.2.8 button()函數(shù)
游戲初始界面按鈕監(jiān)聽(tīng)函數(shù)，在該函數(shù)中實(shí)現(xiàn)對(duì)玩家鼠標(biāo)點(diǎn)擊事件和鍵盤(pán)輸入事件的監(jiān)聽(tīng)。并根據(jù)玩家選擇，運(yùn)行按鈕對(duì)應(yīng)的觸發(fā)函數(shù)。即點(diǎn)擊“正常模式”按鈕，運(yùn)行正常模式的主循環(huán)函數(shù)，以此類(lèi)推。

五、運(yùn)行模塊代碼結(jié)構(gòu)

在運(yùn)行模塊，進(jìn)行pygame庫(kù)的初始化、設(shè)置游戲背景音樂(lè)、顯示窗口各個(gè)參數(shù)的設(shè)置以及游戲初始界面的顯示設(shè)置，具體結(jié)果代碼如下圖：

六、游戲運(yùn)行測(cè)試（截圖）

1.游戲初始選擇界面

2.正常模式運(yùn)行界面

3.可穿墻模式運(yùn)行界面

4.游戲結(jié)束界面

image.png

七、游戲完整代碼

import sys
import time
import pygame
from random import *
# Position類(lèi)，通過(guò)其構(gòu)造函數(shù)，設(shè)置x和y
class Position(object):
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y
# 生成隨機(jī)的食物
def new_food(head):
    while True:
        new_food = Position(randint(0, 48) * 20, randint(0, 29) * 20)
        # 判斷新生成的事物是否和貪吃蛇蛇頭重合，重合則不創(chuàng)鍵
        if new_food.x != head.x and new_food.y != head.y:
            break
        else:
            continue
    return new_food
# 繪制，在窗體中繪制貪吃蛇、食物
# color:顏色，position: 坐標(biāo)
def rect(color, position):
    pygame.draw.circle(window, color, (position.x, position.y), 10)
# 初始界面和游戲中點(diǎn)差退出游戲時(shí)
def exit_end():
    pygame.quit()
    quit()
# 游戲結(jié)束時(shí)，顯示得分的窗體的設(shè)置
def show_end():
    # 設(shè)計(jì)窗口
    # 定義窗口大小
    small_window = pygame.display.set_mode((960, 600))
    init_background = pygame.image.load("image/init_bgimg.jpg")
    small_window.blit(init_background, (0, 0))
    # 定義標(biāo)題
    pygame.display.set_caption("貪吃蛇大冒險(xiǎn)")
    # 定義背景圖片
    font = pygame.font.SysFont("simHei", 40)
    fontsurf = font.render('游戲結(jié)束! 你的得分為: %s' % score, False, black)
    small_window.blit(fontsurf, (250, 200))
    pygame.display.update()
    time.sleep(2)
    pygame.quit()
    sys.exit()
# 正常模式死亡設(shè)置
# head: 蛇頭， snake_body:蛇身
def die_snake(head, snake_body):
    # 定義標(biāo)志物，默認(rèn)為false，true時(shí)判定貪吃蛇碰到自己，死亡
    die_flag = False
    # 遍歷存放貪吃蛇位姿的列表，從第1個(gè)開(kāi)始，(第0個(gè)位蛇頭)
    for body in snake_body[1:]:
        # 如果蛇頭的xy和蛇身xy相等，則判定相撞，設(shè)置flag為ture
        if head.x == body.x and head.y == body.y:
            die_flag = True
    # 若蛇頭的xy在顯示窗體外，或flag為true，則顯示結(jié)束界面，并退出游戲
    if head.x < 0 or head.x > 960 or head.y < 0 or head.y > 600 or die_flag:
        pygame.mixer.music.stop()
        show_end()
# 正常模式主體設(shè)置
def start_game():
    # 定義存分?jǐn)?shù)的全局變量
    global score
    global color
    color = (randint(10, 255), randint(10, 255), randint(10, 255))
    # 定義存放玩家鍵盤(pán)輸入運(yùn)動(dòng)方向的變量，初始為向右
    run_direction = "right"
    # 定義貪吃蛇運(yùn)動(dòng)方向的變量，初始為玩家鍵入方向
    run = run_direction
    # 實(shí)例化蛇頭、蛇身、食物對(duì)象
    head = Position(160, 160)
    # 初始化蛇身長(zhǎng)度為3個(gè)單位
    snake_body = [Position(head.x, head.y + 20), Position(head.x, head.y + 40), Position(head.x, head.y + 60)]
    # 初始化食物位置
    food = Position(300, 300)
    # 死循環(huán)
    while True:
        window.blit(background, (0,0))
        # 監(jiān)聽(tīng)玩家鍵盤(pán)輸入的運(yùn)動(dòng)方向值，并根據(jù)輸入轉(zhuǎn)為up、down、right或left，方便程序中調(diào)用
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                show_end()
            elif event.type == pygame.KEYDOWN:
                if event.key == pygame.K_UP:
                    run_direction = "up"
                elif event.key == pygame.K_RIGHT:
                    run_direction = "right"
                elif event.key == pygame.K_LEFT:
                    run_direction = "left"
                elif event.key == pygame.K_DOWN:
                    run_direction = "down"
        # 食物
        rect(color, food)
        # 蛇頭
        rect(black, head)
        # 蛇身
        for pos in snake_body:
            rect(white, pos)
        # 判斷貪吃蛇原運(yùn)動(dòng)方向與玩家鍵盤(pán)輸入的運(yùn)動(dòng)方向是否違反正常運(yùn)動(dòng)情況
        if run == "up" and not run_direction == "down":
            run = run_direction
        elif run == "down" and not run_direction == "up":
            run = run_direction
        elif run == "left" and not run_direction == "right":
            run = run_direction
        elif run == "right" and not run_direction == "left":
            run = run_direction
        # 插入蛇頭位置到蛇身列表中
        snake_body.insert(0, Position(head.x, head.y))
        # 根據(jù)玩家鍵入方向進(jìn)行蛇頭xy的更新
        if run == "up":
            head.y -= 20
        elif run == "down":
            head.y += 20
        elif run == "left":
            head.x -= 20
        elif run == "right":
            head.x += 20
        # 判斷是否死亡
        die_snake(head, snake_body)
        # 判斷蛇頭和食物坐標(biāo)，若相等，則加分，并生成新的食物
        if head.x == food.x and head.y == food.y:
            score += 1
            food = new_food(head)
            color = (randint(10, 255), randint(10, 255), randint(10, 255))
        else:
            snake_body.pop()
        font = pygame.font.SysFont("simHei", 25)
        mode_title = font.render('正常模式', False, grey)
        socre_title = font.render('得分: %s' % score, False, grey)
        window.blit(mode_title, (50, 30))
        window.blit(socre_title, (50, 65))
        # 繪制更新
        pygame.display.update()
        # 通過(guò)幀率設(shè)置貪吃蛇速度
        clock.tick(8)
# 可穿墻模式死亡設(shè)置
# head:蛇頭，snake_body:蛇身
def through_snake(head, snake_body):
    # 定義標(biāo)志位
    die_flag = False
    # 遍歷，蛇頭碰到蛇身時(shí)，flag為true退出游戲
    for body in snake_body[1:]:
        if head.x == body.x and head.y == body.y:
            die_flag = True
    if die_flag:
        pygame.mixer.music.stop()
        show_end()
    else:  # 當(dāng)蛇頭的xy出窗體時(shí)
        # 四種穿墻情況，分別設(shè)置
        if head.x < 0:
            head.x = 960
        if head.x > 960:
            head.x = 0
        if head.y < 0:
            head.y = 600
        if head.y > 600:
            head.y = 0
# 穿墻模式主體設(shè)置
def start_kgame():
    global score
    global color
    color = (randint(10, 255), randint(10, 255), randint(10, 255))
    # 定義蛇初始方向
    run_direction = "up"
    run = run_direction
    # 實(shí)例化蛇頭、蛇身、食物對(duì)象
    head = Position(160, 160)
    # 三格
    snake_body = [Position(head.x, head.y + 20), Position(head.x, head.y + 40), Position(head.x, head.y + 60)]
    # 初始化事物位置
    food = Position(300, 300)
    # 死循環(huán)，監(jiān)聽(tīng)鍵盤(pán)鍵值
    while True:
        window.blit(background, (0, 0))
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                show_end()
            elif event.type == pygame.KEYDOWN:
                if event.key == pygame.K_UP:
                    run_direction = "up"
                elif event.key == pygame.K_RIGHT:
                    run_direction = "right"
                elif event.key == pygame.K_LEFT:
                    run_direction = "left"
                elif event.key == pygame.K_DOWN:
                    run_direction = "down"
        # 食物
        rect(color, food)
        # 蛇頭
        rect(black, head)
        # 蛇身
        for pos in snake_body:
            rect(white, pos)
        # 判斷貪吃蛇原運(yùn)動(dòng)方向與玩家鍵盤(pán)輸入的運(yùn)動(dòng)方向是否違反正常運(yùn)動(dòng)情況
        if run == "up" and not run_direction == "down":  # 若運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橄蛏希婕逸斎脒\(yùn)動(dòng)方向向下，則違背貪吃蛇正常運(yùn)動(dòng)情況
            run = run_direction
        elif run == "down" and not run_direction == "up":
            run = run_direction
        elif run == "left" and not run_direction == "right":
            run = run_direction
        elif run == "right" and not run_direction == "left":
            run = run_direction
        # 插入蛇頭位置到蛇身列表中
        snake_body.insert(0, Position(head.x, head.y))
        # 根據(jù)玩家鍵入方向進(jìn)行蛇頭xy的更新
        if run == "up":
            head.y -= 20
        elif run == "down":
            head.y += 20
        elif run == "left":
            head.x -= 20
        elif run == "right":
            head.x += 20
        # 穿墻實(shí)現(xiàn)
        through_snake(head, snake_body)
        # 判斷是否加分和隨機(jī)生成新的食物
        if head.x == food.x and head.y == food.y:
            score += 1
            food = new_food(head)
            color = (randint(10, 255), randint(10, 255), randint(10, 255))
        else:
            snake_body.pop()
        font = pygame.font.SysFont("simHei", 25)
        mode_title = font.render('穿墻模式', False, grey)
        socre_title = font.render('得分: %s' % score, False, grey)
        window.blit(mode_title, (50, 30))
        window.blit(socre_title, (50, 65))
        # 繪制更新
        pygame.display.update()
        # 通過(guò)幀率設(shè)置貪吃蛇速度
        clock.tick(8)
# 監(jiān)聽(tīng)函數(shù)，監(jiān)聽(tīng)鍵盤(pán)輸入
# msg: 按鈕信息，x: 按鈕的x軸，y: 按鈕的y軸，w: 按鈕的寬，h: 按鈕的高，ic: 按鈕初始顏色，ac: 按鈕按下顏色，action: 按鈕按下的動(dòng)作
def button(msg, x, y, w, h, ic, ac, action=None):
    # 獲取鼠標(biāo)位置
    mouse = pygame.mouse.get_pos()
    # 獲取鍵盤(pán)輸入
    click = pygame.mouse.get_pressed()
    if x + w > mouse[0] > x and y + h > mouse[1] > y:
        pygame.draw.rect(window, ac, (x, y, w, h))
        if click[0] == 1 and action != None:
            action()
    else:
        pygame.draw.rect(window, ic, (x, y, w, h))
    # 設(shè)置按鈕中的文字樣式和居中對(duì)齊
    font = pygame.font.SysFont('simHei', 20)
    smallfont = font.render(msg, True, white)
    smallrect = smallfont.get_rect()
    smallrect.center = ((x + (w / 2)), (y + (h / 2)))
    window.blit(smallfont, smallrect)
# 游戲初始界面，選擇模式
def into_game():
    into = True
    while into:
        window.blit(init_background, (0, 0))
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                exit_end()
        # 設(shè)置字體
        font = pygame.font.SysFont("simHei", 50)
        # 初始界面顯示文字
        fontsurf = font.render('歡迎來(lái)到貪吃蛇大冒險(xiǎn)!', True, black)  # 文字
        fontrect = fontsurf.get_rect()
        fontrect.center = ((width / 2), 200)
        window.blit(fontsurf, fontrect)
        button("正常模式", 370, 370, 200, 40, blue, brightred, start_game)
        button("可穿墻模式", 370, 420, 200, 40, violte, brightred, start_kgame)
        button("退出", 370, 470, 200, 40, red,brightred, exit_end)
        pygame.display.update()
        clock.tick(15)