Báo cáo chuyên Đề học phần Đồ họa máy tính Đề t%22i xây dựng game pacman

BỘ CÔNG THƯƠNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ HỌC PHẦN ĐỒ HỌA MÁY TÍNH ĐỀ T"I: XÂY DỰNG GAME PACMAN VŨ H" DƯƠNG HO"NG MINH QUÂN Giảng viên hướng dẫn

BỘ CÔNG THƯƠNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ HỌC PHẦN

ĐỒ HỌA MÁY TÍNH

ĐỀ T"I: XÂY DỰNG GAME PACMAN

VŨ H" DƯƠNG HO"NG MINH QUÂN Giảng viên hướng dẫn : NGUYỄN ĐÌNH THÁI

Hà Nội, tháng 5 năm 2024

Họ Và Tên Nội Dung Thực Hiện Chữ Ký Điểm

Giảng viên chấm 1:

Giảng viên chấm 2:

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ẢNH

LỜI NÓI ĐẦU

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Lí do chọn đề tài

1.2 Mô tả đề tài

1.3 Đặt vấn đề

1.4 Cấu trúc đồ án

CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH YÊU CẦU

2.1 Pycharm là gì?

2.2 Pygame là gì?

2.3 Hướng dẫn sử dụng

2.4 Tổng quan về game

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG ĐỒ HỌA XÂY DỰNG GAME

3.1 Ý tưởng

3.2 Xây dựng code game

3.3 Kết qủa

KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1: Minh họa nơi ấn để tạo project mới……… 3

Hình 2: Minh họa cách tạo project mới……… 3

Hình 3: Minh họa cách tải pygame……… 4

Hình 4: Sơ đồ mê cung dưới dạng code……….7

Hình 5: Hình ảnh khi vửa vào game……….15

Hình 6: Hình ảnh khi Game Over……….16

Hình 7: Hình ảnh khi power up và ăn ma……….17

Hình 8: Hình ảnh khi win game………18

LỜI NÓI ĐẦU

Trên thực tế không có sự thành công nào mà không gắn liền với những sự

hỗ trợ, giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác Trongsuốt thời gian đã và đang học tập tại trường đến nay, em đã nhận được rất nhiều

sự quan tâm, giúp đỡ của quý Thầy Cô, gia đình và bạn bè

Và đặc biệt, trong học kỳ này Em xin cảm ơn thầy Nguyễn Đình Thái đãhướng dẫn, góp ý, thảo luận để bài đồ án này của em được hoàn thiện Trongthời gian được học tập và thực hành dưới sự hướng dẫn của thầy, chúng emkhông những thu được rất nhiều kiến thức bổ ích, mà còn được truyền sự say

Mặc dù đã rất cố gắng hoàn thiện đồ án với tất cả sự nỗ lực, tuy nhiên, dobước đầu đi vào thực tế, tìm hiểu và xây dựng đồ án trong thời gian có hạn, vớilượng kiến thức còn hạn chế, nhiều bỡ ngỡ, nên đồ án chắc chắn sẽ không thểtránh khỏi những thiếu sót Chúng em rất mong nhận được sự quan tâm, thôngcảm và những đóng góp quý báu của các thầy cô và các bạn để đồ án này ngàycàng hoàn thiện hơn

Một lần nữa, chúng em xin chân thành cám ơn các thầy cô và luôn mongnhận được sự đóng góp của thầy cô và các bạn

Sau cùng, chúng em xin kính chúc các thầy cô trong Khoa Công NghệThông Tin dồi dào sức khỏe, niềm tin để tiếp tục thực hiện sứ mệnh cao đẹp củamình là truyền đạt kiến thức cho thế hệ mai sau

Trân trọng!

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Lí do chọn đề tài

PACMAN là một trò chơi arcade kinh điển, nổi tiếng toàn cầu với lối chơi đơngiản nhưng hấp dẫn, phù hợp với mọi lứa tuổi Bọn em cũng không là ngoại lệrất đam mê game này từ ngày xưa, là một trong những trò chơi kinh điển trongtuôi thơ của bọn em May mắn thay, giờ được tiếp xúc với lập trình, cụ thể làmôn Đồ Họa Máy Tính nên bọn em có cơ hội được thử tự tay làm ra con gamePACMAN này Tuy vẫn còn nhiều thiếu sót và chắc chắn chưa thể như bản gốcđược nhưng trong quá trinh làm thì bọn em cũng đã hiểu thêm được về cách vậnhành, các thuật toán, logic để tạo ra game Game cũng rất hay khi chúng ta vừa

có thể giải trí, vừa rèn luyện khả năng tập trung, phản xạ nhanh nhạy cũng như là

tư duy logic, cũng như là khả năng quan sát, phán đoán nhạy bén

1.2 Mô tả đề tài

Mục tiêu của đề tài này là xây dựng một game Pacman hoàn chỉnh, bao gồmđầy đủ các tính năng cơ bản như:

Mê cung với các chấm nhỏ, chấm lớn, viên sức mạnh

Nhân vật Pacman có thể di chuyển, ăn các chấm và né tránh các con ma.Các con ma với các hành vi di chuyển và truy đuổi Pacman khác nhau

Hệ thống tính điểm và hiển thị điểm số

1.3 Đặt vấn đề

- Sử dụng ngôn ngữ lập trình phù hợp để viết code cho game (pycharm)

- Thiết kế giao diện đẹp mắt, dễ nhìn

- Chơi game mượt mà, không bị lag hay giật

- Đảm bảo tính hoàn chỉnh và chính xác của game

1.4 Cấu trúc đồ án

- Chương 1: TỔNG QUAN

- Chương 2: PHÂN TÍCH YÊU CẦU

- Chương 3: THIẾT KẾ ỨNG DỤNG

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH YÊU CẦU

2.1 Pycharm là gì?

PyCharm là một IDE (Integrated Development Environment - Môi trường phát

triển tích hợp) phổ biến cho Python, cung cấp nhiều tính năng hỗ trợ cho việc lập trình game với Pygame Một số tính năng hữu ích bao gồm:

Hoàn thành mã tự động: PyCharm có thể tự động gợi ý các hàm, biến

và lớp liên quan đến Pygame khi bạn đang viết code, giúp tiết kiệm thời gian và giảm thiểu lỗi

Kiểm tra lỗi cú pháp: PyCharm có thể phát hiện lỗi cú pháp trong code

Pygame của bạn ngay lập tức, giúp bạn dễ dàng sửa lỗi và cải thiện chất lượng code

Gỡ lỗi: PyCharm cung cấp các công cụ gỡ lỗi mạnh mẽ giúp bạn theo dõi

và kiểm tra từng bước thực thi code Pygame của mình

Tích hợp với các thư viện khác: PyCharm có thể tích hợp với các thư

viện khác như NumPy và SciPy, giúp bạn dễ dàng thêm các tính năng nâng cao vào game của mình

2.2 Pygame là gì?

Pygame là một thư viện mã nguồn mở được viết bằng Python, được thiết kế

dành riêng cho việc lập trình trò chơi điện tử Nó cung cấp các công cụ cần thiết

để tạo ra các trò chơi 2D với đồ họa, âm thanh, và khả năng tương tác với ngườidùng Pygame được sử dụng rộng rãi bởi cả người mới bắt đầu và lập trình viên game chuyên nghiệp do tính dễ sử dụng, linh hoạt và hiệu quả

2.3 Hướng dẫn sử dụng

Sau khi cài đặt pycharm, hãy mở pycharm lên

Bước 1: Tạo project

- Hãy ấn vào icon 4 dấu gạch ngang trên thanh task bar như ở dưới ảnh

- Sau đó hãy chọn New Project

2

- Rồi chỉnh sửa lại tên cũng như là đường dẫn nơi mình lưu file

- Ấn create để tạo project mới

Hình 1: Minh họa nơi ấn để tạo project mới

Hình 2: Minh họa cách tạo project mới

Bước 2: Tải và sử dụng thư viện pygame

- Trên thanh task phía tay trái màn hình, click vào mục Python Packages

- Trong mục Search, gõ “pygame” , kết quả sẽ hiện ra phía bên dưới

- Sau đó di chuột vào mục pygame, hệ thống sẽ hover ra mục Install

- Sau đó click vào “Install”

- Cuối cùng, gõ “import pygame” ở phần code để sử dụng thư viện

Hình 3: Minh họa cách tải pygame

2.4 Tổng quan về các yêu cầu

- Chia nhỏ công việc thành các phần nhỏ và thực hiện từng phần một cách cẩn thận, tỉ mỉ

- Lập lịch trình cụ thể cho từng giai đoạn phát triển game

- Phân công nhiệm vụ cho các thành viên trong nhóm

- Thường xuyên họp nhóm để thảo luận và giải quyết các vấn đề gặp phải

- Kiểm tra và sửa lỗi game thường xuyên trong quá trình phát triển

- Nghiên cứu về thuật toán tìm đường, di chuyển nhân vật, va chạm

4

- Nghiên cứu về các thư viện đồ họa phù hợp cho việc phát triển game

- Tham khảo các phiên bản Pacman khác để học hỏi kinh nghiệm và sángtạo thêm các tính năng mới

- Thiết kế giao diện game, bao gồm mê cung, nhân vật, con ma

- Viết code cho game, bao gồm logic di chuyển, va chạm, tính điểm

- Kiểm tra và sửa lỗi game

- Hoàn thành một game Pacman hoàn chỉnh, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu

đề ra

- Nâng cao kỹ năng lập trình, tư duy logic và sáng tạo

- Có thêm kiến thức về cách thức hoạt động của các trò chơi điện tử

- Tạo ra một sản phẩm giải trí lành mạnh, bổ ích cho cộng đồng

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG ĐỒ HỌA XÂY DỰNG GAME 3.1 Ý tưởng

Pacman: Là một nhân vật hình tròn màu vàng, có thể di chuyển xung

quanh mê cung để ăn các chấm

Ma: Là những nhân vật khác nhau (thường là màu đỏ hoặc cam) di

chuyển ngẫu nhiên trong mê cung và cố gắng ăn Pacman

Nếu Pacman bị quỷ bắt, trò chơi sẽ kết thúc

Người chơi được tính điểm dựa trên số lượng chấm mà họ ăn được và số lượng ma mà họ đã ăn

6

Hình 4: Sơ đồ mê cung dưới dạng code

3.2 Xây dựng Code Game

Dưới đây là 1 số phần Code chính của game:

- Vẽ thanh hiển thị điểm:

def draw_misc(): # vẽ thanh hiển thị điểm,

score_text = font.render( f'Score: { score } ' , True , 'white' ) # hiện điểm

số

screen.blit(score_text, ( 10 760 , )) # tọa độ để hiển thị

if powerup: # khi power up thì

pygame.draw.circle(screen, 'blue' , ( 200 770 12 , ), ) #hiển thị lên

màn hình 1 vòng tròn xanh vói tọa độ hiển thị và độ dày của vòng tròn

for in i range (lives): # vòng for ứng với số mạng sống còn lại

screen.blit(pygame.transform.scale(player_images[ 0 ], ( 20 , 20 )),

( 600 + i * 40 , 760 )) # còn bao nhiêu mạng thì hiển thị lên màn hình bấy

nhiêu

#dùng cái trên để khi hiển thị số mạng không bị trùng nhau

if game_over: # nếu game kết thúc thì

pygame.draw.rect(screen, 'white' , [ 50 200 650 300 0 , , , ], , 10 ) #vẽ

nền (to)

pygame.draw.rect(screen, 'dark gray' , [ 70 220 610 260 0 10 , , , ], , ) #

vẽ nền (nhỏ)

gameover_text = font.render( 'Game over! Space bar to restart!' ,

True , 'red') # text

screen.blit(gameover_text, ( 100 300 , ))

game_won: if # nếu chiến thắng game thì (tương tự game over)

pygame.draw.rect(screen, 'white' , [ 50 200 650 300 0 , , , ], , 10 )

pygame.draw.rect(screen, 'dark gray' , [ 70 220 610 260 0 10 , , , ], , )

gameover_text = font.render( 'Victory! Space bar to restart!' , True ,

'green')

screen.blit(gameover_text, ( 100 300 , ))

- Kiểm tra va chạm của player:

2 def check_collisions(scor, power, power_count, eaten_ghosts): # kiểm

tra va chạm của player với các chấm (ăn chấm tăng điểm)

num1 = (HEIGHT - 50 ) // 32

num2 = WIDTH // 30

0 if < player_x < 870 :

level[center_y // num1][center_x // num2] == : if 1 # nếu có

sự va chạm với các chấm trên bảng (map) (trường hợp các chấm nhỏ)

level[center_y // num1][center_x // num2] = 0 # xóa đi

(đã bị nhân vật ăn)

scor += 10 # tăng điểm số thêm 10

if level[center_y // num1][center_x // num2] == 2 : # tương tự

nhưng là trường hợp các chấm to

level[center_y // num1][center_x // num2] = 0

scor += 50 # tăng điểm số lên 50

power = True # kích hoạt sức mạnh

power_count = 0 # khởi tạo lại lượng sức mạnh còn lại (vd

là thời gian sức mạnh )

eaten_ghosts = [ False False False False , , , ] #khởi tại lại

trạng thái đă ăn của các hồn ma

return scor, power, power_count, eaten_ghosts

- Vẽ bảng:

3 def draw_board(): #hàm vẽ bảng

num1 = ((HEIGHT - 50 ) // 32 ) #trừ 50 vì cần khoảng đệm 50 pixel,

trong broad.py có 32 ô theo chiều cao nên chia 32 để biết chiều cao

mỗi phần

num2 = (WIDTH // 30 ) # có 30 ô theo chiều rộng nên chia 30 để biết

chiều cao mỗi phần

for in i range len ( (level)): # loop 2 tầng cho độ dài phạm vi của

từng level

for in j range len ( (level[i])):

level[i][j] == : if 1 #nếu cấp độ tại i j bằng 1

pygame.draw.circle(screen, 'white' , (j * num2 + ( 0.5

* num2), i * num1 + ( 0.5 * num1)), ) 4 # vẽ vòng tròn

#vị trí bắt

đầu(cột) #đưa ra giữa # tương tự như bên trái

#

tọa độ X #tọa dộ Y #bán kính 4

if level[i][j] == 2 and not flicker:

pygame.draw.circle(screen, 'white' , (j * num2 + ( 0.5

* num2), i * num1 + ( 0.5 * num1)), 10 )

level[i][j] == : if 3

pygame.draw.line(screen, color, (j * num2 + ( 0.5 *

num2), i * num1), #vẽ line bắt đầu ở giữa và từ trên đỉnh xuống dưới

đáy

(j * num2 + ( 0.5 * num2), i * num1 +

num1), ) 3 #độ dày của dòng

0.4 )) - , (i * num1 + ( 2 0.5 * num1)), num2, num1],

, PI / , ) 0 2 3 # vẽ cung tròn với tọa

độ X, Y, góc bắt đầu là 0 , góc kết thúc là π/2, độ dày cung tròn là

3

if level[i][j] == : 6

pygame.draw.arc(screen, color,

[(j * num2 + (num2 * 0.5 )), (i * num1

+ ( 0.5 * num1)), num2, num1], PI / , PI, ) 2 3

level[i][j] == : if 7

pygame.draw.arc(screen, color, [(j * num2 + (num2 *

0.5 )), (i * num1 - ( 0.4 * num1)), num2, num1], PI,

4 def draw_player(): #vẽ nhân vật của người chơi,Hàm này nhận đầu vào

là hướng di chuyển của nhân vật và vẽ nhân vật trên màn hình dựa trên

hướng đó.

# 0-RIGHT, 1-LEFT, 2-UP, 3-DOWN

#player_images: Biến này lưu trữ danh sách ảnh của nhân vật, bao

gồm ảnh cho các hướng di chuyển khác nhau.

#counter: Biến này được sử dụng để đếm số ảnh đã được vẽ.

#direction: Biến này nhận đầu vào là hướng di chuyển của nhân

vật.

#screen.blit(image, dest): Hàm này được sử dụng để vẽ ảnh image

lên màn hình tại vị trí dest.

- Kiểm tra vị trí của player:

5 def check_position(centerx, centery): #kiểm tra xem vị trí nhân vật

đang ở đâu và có thể rẽ được hay không

turns = [ False False False False , , , ]

num1 = (HEIGHT - 50 ) // 32

num2 = (WIDTH // 30 )

num3 = 9 # Một số nhỏ được thêm vào hoặc bớt đi một giá trị để

điều chỉnh kết quả cho phù hợp với mong muốn hoặc dữ liệu thực tế.

# kiểm tra va chạm dựa trên center x and center y của nhân vật

người chơi +/- fudge number (num3)

# ví dụ nếu tọa độ + fudge number mà chạm vào tường thì ko đi đc

if centerx // 30 29 < :

direction == : if 0 #khi rẽ phải

if level[centery // num1][(centerx - num3) // num2] < : 3

turns[ ] = 1 True # được rẽ trái

#Nếu nhân vật đang ở hướng phải (direction = 1)

#Hàm sẽ kiểm tra xem tọa độ x + num3 của nhân vật có nằm

trong phạm vi màn hình hay không.

#Nếu nằm trong phạm vi, hàm sẽ kiểm tra xem giá trị của ô

level[centery // num1][(centerx + num3) // num2] có nhỏ hơn 3 hay

không.

#Nếu giá trị nhỏ hơn 3, nghĩa là ô bên trái nhân vật trống,

thì hàm sẽ đặt turns[0] thành True.

if direction == : 1 # khi rẽ trái

if level[centery // num1][(centerx + num3) // num2] < : 3

turns[ ] = 0 True #được rẽ phải

if direction == : 2 #khi rẽ lên

if level[(centery + num3) // num1][centerx // num2] < : 3

turns[ ] = 3 True #được rẽ xuống

if direction == : 3 # khi rẽ xuống

if level[(centery - num3) // num1][centerx // num2] < : 3

turns[ ] = 2 True #được rẽ lên

if direction == 2 or direction == : 3 #khi đi lên hoặc đi

xuống nếu như xung quanh ko có tường thì có thể di chuyển theo các

if direction == 0 or direction == : 1 # tương tự khi đi sang

phải hoặc trái

level[centery // num1][(centerx - num3) // num2] < if

if direction == 0 and turns_allowed[ ]: 0 #nếu hướng là bên phải và

được phép rẽ phải thì player di chuyển

return play_x, play_y

- Set up mục tiêu cho các con ma:

7 def get_targets(blink_x, blink_y, ink_x, ink_y, pink_x, pink_y,

clyd_x, clyd_y):

player_x < if 360 : #nếu player đang ở bên trái màn hình

runaway_x = 750 # ma sẽ chạy sang bên phải

else :

runaway_x = 0 # ngược lại nếu player đang ở bên phải thì ma

chạy sang trái

if player_y < 360 : # tương tự với tọa độ y

runaway_y = 750

else :

runaway_y = 0

return_target = ( 360 , 330 ) #tọa độ quay trở lại hộp

if powerup: #khi đang power up

if not blinky.dead and not eaten_ghost[ 0 ]: # nếu như blinky

ko chết và ko bị ăn mất

blink_target = (runaway_x, runaway_y) # thì sẽ chạy theo

2 hướng x, y

elif not blinky.dead and eaten_ghost[ ]: 0

if 300 < blink_x < 420 and 315 < blink_y < 345 :

elif not inky.dead and eaten_ghost[ ]: 1

if 300 < ink_x < 420 and 315 < ink_y < 345 :

if not pinky.dead and not eaten_ghost[ ]: 2

pink_target = (player_x, runaway_y)

elif not pinky.dead and eaten_ghost[ ]: 2

if 300 < pink_x < 420 and 315 < pink_y < 345 :

if not clyde.dead and not eaten_ghost[ ]: 3

clyd_target = (runaway_x, runaway_y)

elif not clyde.dead and not eaten_ghost[ ]: 3

if 300 < clyd_x < 420 and 315 < clyd_y < 345 :

else : #khi đang ko power up

if not blinky.dead: # nếu như ko chết (ma đỏ)

if 300 < blink_x < 420 and 315 < blink_y < 345 : # nếu

đang trong hộp

blink_target = ( 360 270 , ) # chỉ định tọa độ để đi ra

khỏi hộp

else : # nếu như ngoài hộp

blink_target = (player_x, player_y) # mục tiêu sẽ là

tọa độ của player