Báo cáo Đồ Án môn học ngôn ngữ lập trình python Đề tài lập trình game rắn săn mồi bằng thư viện pygame

Lời mở đầuTrong thế giới lập trình và game, việc tạo ra các trò chơi đã trở thành một phần không thể thiếu của hành trình khám phá và ứng dụng kiến thức.. Đồ án này tập trung vào việc ph

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SÀI GÒN KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BÁO CÁO ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Phan Thanh Thoại 3122560074

Lời mở đầu

Trong thế giới lập trình và game, việc tạo ra các trò chơi đã trở thành một phần không thể thiếu của hành trình khám phá và ứng dụng kiến thức Đồ án này tập trung vào việc phát triển một trong những trò chơi kinh điển nhất,

"Rắn săn mồi" - một trò chơi giải đố đơn giản nhưng gây nghiện

Mục tiêu chính của đồ án là tạo ra một phiên bản game "Rắn săn mồi" sử dụng ngôn ngữ lập trình Python Bên cạnh việc giúp người chơi thư giãn và giải trí,

dự án cũng đặt ra mục tiêu phát triển kỹ năng lập trình cũng như hiểu rõ hơn

về cách thức xây dựng một game đơn giản nhưng hấp dẫn.

Trò chơi "Rắn săn mồi" đã từng là một trong những tựa game phổ biến và quen thuộc từ thời điểm đầu của ngành công nghiệp game Với sự kết hợp giữa sự thách thức trong việc điều khiển "rắn" để săn mồi và tăng kích thước của nó, trò chơi này đã thu hút người chơi từ mọi lứa tuổi.

Thông qua đồ án này, chúng ta sẽ tìm hiểu cách xây dựng một game "Rắn săn mồi" đơn giản nhưng vẫn đầy thú vị bằng ngôn ngữ lập trình Python Báo cáo

sẽ trình bày quá trình phát triển, cũng như các kỹ thuật và công nghệ được sử dụng để hoàn thiện sản phẩm.

Hy vọng rằng dự án sẽ không chỉ là cơ hội để áp dụng kiến thức mà còn mang lại trải nghiệm thú vị và bổ ích cho người tham gia.

Lời cảm ơn

Trong quá trình thực hiện dự án này, nhóm 17 muốn bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến những người đã hỗ trợ và cung cấp sự động viên trong suốt quá trình nghiên cứu và phát triển trò chơi "Rắn săn mồi" bằng Python.

Trước hết, nhóm 17 xin gửi lời cảm ơn chân thành tới giảng viên Trương Tấn Khoa dành thời gian và kiến thức để hướng dẫn, chỉ dẫn và hỗ trợ trong quá trình thực hiện dự án này Sự hỗ trợ quý báu của người đã giúp nhóm chúng tôi vượt qua những thách thức và phát triển kỹ năng lập trình.

Chúng tôi cũng muốn cảm ơn sự đóng góp của tất cả các thành viên trong nhóm Sự cống hiến, sự chia sẻ ý tưởng và cống hiến công sức đã giúp chúng tôi vượt qua những thách thức và hoàn thành dự án một cách thành công Bên cạnh đó, lời cảm ơn sâu sắc cũng được gửi đến bạn bè, gia đình và những người thân yêu đã luôn ủng hộ chúng tôi và hiểu rõ sự quan trọng của dự án trong quá trình học tập.

Không thể không nhắc đến cộng đồng lập trình viên trên Internet, nơi nhóm

đã tìm thấy những tài liệu hữu ích, những câu trả lời cho những vấn đề kỹ thuật cụ thể và những gợi ý quý báu từ những người không ngừng chia sẻ kiến thức của mình.

Cuối cùng, chúng tôi muốn gửi lời tri ân đặc biệt đến những người sẽ đọc và đánh giá dự án này Sự quan tâm và thời gian của họ là động lực lớn để chúng tôi hoàn thành dự án này với sự chăm chỉ và cẩn thận.

Những hỗ trợ và động viên từ tất cả mọi người đã giúp chúng tôi hoàn thiện

dự án này Đây là một hành trình không chỉ về việc tạo ra một trò chơi, mà còn về việc học hỏi, trải nghiệm và sẻ chia Một lần nữa, chúng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tất cả mọi người.

MỤC LỤC

CHƯƠNG I:TỒNG QUAN 1

I.Mục tiêu và phạm vi 1

1.1 Mục tiêu 1

2.2 Phạm vi 1

II Mô tả về game 1

2.1 Giới thiệu 1

2.2 Gameplay 1

a)Mục tiêu 1

b) Menu chính 1

c) Cách chơi 2

d) Điểm Số 2

e) Kết thúc game 2

2.3 Âm thanh và đồ họa 2

a) Âm thanh 2

b) Đồ họa 2

CHƯƠNG II:GIỚI THIỆU NGÔN NGỮ PYTHON VÀ THƯ VIỆN PYGAME 3

I.Giới thiệu 3

1.1.Ngôn ngữ python 3

a)Python là gì? 3

b)Lịch sử phát triển 3

c)Đặc điểm nổi bật của python 3

1.2.Thư viện pygame 4

a) Giới thiệu chung 4

b)Đặc điểm nổi bật 4

c)Các phần chính của pygame 4

II.Hướng dẫn cài đặt python và thư viện pygame 5

2.1.Cài đặt python 5

2.2.Cài đặt thư viện Pygame 10

CHƯƠNG III:PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ 12

I.PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ 12

1.1 Phân tích hệ thống 12

1.2 Thiết kế hệ thống 12

1.3 Tổng kết 13

II.Xây dựng game rắn săn mồi 13

CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN 16

I Các vấn đề đã thực hiện được trong đề tài 16 II.Hướng phát triển 16

Danh mục ảnh

Hình : 1 Hộp thoại system properties 5

Hình : 2Hộp thoại Environment Variables 6

Hình : 3Hộp thoại Edit Environment Variables 7

Hình : 4 Hộp thoại Run 8

Hình : 5 Trình biên dịch Python 8

Hình : 6 Cript python bằng Visual Studio Code 9

Hình : 7 Hộp thoại Run mở cmd 10

Hình : 8 Hộp thoại cmd cài đặt pygame 10

Hình : 9 Kiểm tra đã cài đặt thư viện pygame 11

Hình : 10 Flowchart Diagram 13

Hình: 11 Class diagram……… 15

Hình : 12 Giao diện khi vừa khởi chạy game 16

Hình : 13 Giao diện game play 16

Hình : 14 Giao diện game over khi va chạm 17

Hình : 15 Giao diện của Option 18

CHƯƠNG I:TỒNG QUAN

I.Mục tiêu và phạm vi.

-Xây dựng game rắn săn mồi:

+Sử dụng thư viện Pygame trong Python lập trình game

"Rắn Săn Mồi" là một trò chơi cổ điển và đơn giản, được thiết kế để giải trí

và thử thách kỹ năng điều khiển của người chơi Trong trò chơi này, bạn sẽ điềukhiển một con rắn đang di chuyển trong một không gian hai chiều, cố gắng ăn mồi

để tăng chiều dài

Gồm 3 chế độ: PLAY, OPTION và QUIT

+Khi chọn chế độ PLAY trò chơi sẽ bắt đầu và màn hình chơi sẽ được hiểnthị

+ Khi chọn chế độ OPTION, người chơi có thể tắt/mở âm thanh và điềuchỉnh độ sáng và âm lượng

+Khi chọn chế độ QUIT, trò chơi sẽ được thoát( tắt )

c) Cách chơi.

-Di Chuyển Rắn: Sử dụng các phím mũi để điều khiển hướng di chuyển củarắn

-Ăn Mồi: Khi rắn ăn một mồi, chiều dài của rắn tăng lên

-Tránh Va Chạm: Tránh va chạm vào tường hoặc cơ thể của rắn để duy trì

sự sống

d) Điểm Số.

-Mỗi lần rắn ăn một mồi, người chơi nhận được điểm

-Điểm số tăng theo chiều dài của rắn

e) Kết thúc game.

-Trò chơi kết thúc khi rắn va chạm vào tường hoặc cơ thể của mình

-Hiển thị điểm số cao nhất đạt được bởi người chơi

2.3 Âm thanh và đồ họa.

a) Âm thanh.

Âm thanh nhẹ khi rắn ăn mồi hoặc khi game kết thúc

b) Đồ họa.

-Giao diện đồ họa đơn giản với các hình ảnh rắn và mồi

-Hiển thị điểm số trên màn hình

2 | P a g e

CHƯƠNG II:GIỚI THIỆU NGÔN NGỮ PYTHON

VÀ THƯ VIỆN PYGAME

I Giới thiệu.

1.1.Ngôn ngữ python.

a)Python là gì?

Python là một ngôn ngữ lập trình thông dịch, đa mục đích và mã nguồn mở

Nó được thiết kế với ưu tiên đọc dễ hiểu và cú pháp gọn nhẹ, giúp người lập trìnhtập trung vào giải quyết vấn đề thay vì mất thời gian vào cú pháp phức tạp

b)Lịch sử phát triển.

 1989-1991: Python được tạo ra bởi Guido van Rossum tại CWI (CentrumWiskunde & Informatica) ở Hà Lan Phiên bản đầu tiên, Python 0.9.0, đượcphát hành vào tháng 2 năm 1991

 1994: Python 1.0 ra mắt với nhiều tính năng mới như lambda, map, filter,

 Ngày nay: Python đã trở thành một trong những ngôn ngữ lập trình phổbiến nhất thế giới, được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như phân tích

dữ liệu, trí tuệ nhân tạo, phát triển web, và hệ thống

c)Đặc điểm nổi bật của python.

 Dễ đọc và dễ hiểu: Cú pháp của Python tập trung vào sự đơn giản và rõràng, giúp người lập trình tập trung vào giải quyết vấn đề thay vì cú phápphức tạp

 Mã nguồn mở: Python có giấy phép mã nguồn mở, khuyến khích sự hợp tác

và đóng góp từ cộng đồng

 Đa mục đích: Python có thể sử dụng cho mọi thứ từ lập trình web, phân tích

dữ liệu, trí tuệ nhân tạo đến lập trình nhúng và đám mây

3 | P a g e

 Thư viện và Framework: Python có thư viện phong phú và các frameworknhư Django, Flask, NumPy, và Pandas, giúp tăng cường khả năng pháttriển.

 Cộng đồng mạnh mẽ: Cộng đồng Python rất lớn, với hàng ngàn người đónggóp vào sự phát triển, hỗ trợ qua diễn đàn, tài liệu và dự án mã nguồn mở

1.2.Thư viện pygame.

a) Giới thiệu chung.

phát triển trò chơi đồ họa 2D một cách đơngiản và linh hoạt Pygame giúp ngườilập trình tạo ra các trải nghiệm game mà không cần mất nhiều thời gian và côngsức

b)Đặc điểm nổi bật.

 Dễ Học và Sử Dụng: Pygame được thiết kế để làm cho việc phát triển trò

chơi đơn giản và dễ tiếp cận cho người mới học lập trình

 Đồ Họa 2D: Pygame chủ yếu được sử dụng cho phát triển trò chơi đồ họa

2D, với khả năng xử lý sprite, hình ảnh, và âm thanh

 Sử Dụng SDL: SDL là một thư viện đa nền tảng (cross-platform) giúp

tương tác với phần cứng máy tính, điều này làm cho Pygame có khả năngchạy trên nhiều hệ điều hành khác nhau

 Thư Viện Mạnh Mẽ: Pygame đi kèm với nhiều thư viện hỗ trợ cho đồ họa,

âm thanh, đầu vào từ bàn phím và chuột, giúp đơn giản hóa việc phát triểngame

 Cộng Đồng Hoạt Động: Pygame có một cộng đồng sôi nổi với nhiều tài

nguyên, hướng dẫn và ví dụ trực tuyến giúp người lập trình giải quyết vấn

đề và phát triển kỹ năng

c)Các phần chính của pygame.

o pygame.display: Quản lý cửa sổ hiển thị game.

o pygame.sprite: Hỗ trợ quản lý sprite và collision detection.

o pygame.image: Cho phép làm việc với hình ảnh.

o pygame.mixer: Điều khiển âm thanh và âm nhạc.

o pygame.event: Xử lý sự kiện từ bàn phím, chuột, và các nguồn khác.

o pygame.font: Cho phép vẽ văn bản trực tiếp trên cửa sổ game.

4 | P a g e

II.Hướng dẫn cài đặt python và thư viện pygame.

2.1.Cài đặt python.

Để cài đặt Python, bạn vào trang chủ của Python tại https://python.org/ và tải

về phiên bản phù hợp với hệ điều hành đang dùng Ở đây tôi không đi vào chi tiết cáchcài đặt, cá nhân tôi sử dụng phiên bản 3.11 cho Windows 64 bit và cài vào thư mục C:\

Python11, chỉ lưu ý các bạn khi cài đặt nên tích chọn để đưa Python vào biến môi trường (System Path) Nếu không, bạn phải thêm thư mục Python vào System Path

một cách thủ công như sau:

• Bấm chuột phải vào My Computer (hoặc This PC) ngoài Desktop và chọn

• Chọn thẻ Advanced rồi chọn nút Environment Variables…

• Trong thẻ System variables, chọn dòng Path và bấm Edit.

• Tiếp tục chọn New và gõ vào đường dẫn đến thư mục cài đặt Python, ở đây,

Hình : 3Hộp thoại Edit Environment Variables.

Để kiểm tra đã thêm Python vào System Path chưa, bạn mở1 hộp thoại Run của

Windows và gõ python, sau đó bấm Enter:

7 | P a g e

Hình : 4 Hộp thoại Run.

nếu hiện cửa sổ như sau là thành công:

Sau khi cài đặt xong trình biên dịch Python, mặc định sẽ có một trình soạn thảo đi kèm

là IDLE, tuy nhiên trình soạn thảo này khá cơ bản và không hỗ trợ nhiều cho người sử

dụng như gợi ý các từ khóa, quản lý project, gỡ lỗi… nên tôi khuyên bạn nên sử dụng

thêm một trình soạn thảo như Notepad++, Sublime Text, Visual Studio Code,

Pycharm, Eclipse… Có rất nhiều chương trình như vậy, cả miễn phí và trả phí, nhưng

cá nhân tôi thường sử dụng Visual Studio Code của Microsoft, đôi khi cũng sử dụng thêm cả Sublime Text 3.

Nếu mới làm quen với Python, bạn có thể cài đặt Anaconda tại

https://www.continuum.io là một môi trường Python đã bao gồm cả trình dịch Python,

trình soạn thảo với rất nhiều tính năng cao cấp chuyên dụng giành cho Data Science, và được cài sẵn rất nhiều thư viện, đặc biệt là các thư viện cho Machine Learning, Data

Science như numpy, jupyter, matplotlib

8 | P a g e

Hình : 5 Trình biên dịch Python.

Ví dụ: chạy 1 chương trình python bằng Visual Studio Code bấm chuột phải vào vùng

soạn thảo và chọn Run Python File in Terminal

2.2.Cài đặt thư viện Pygame.

Để cài đặt Pygame trên máy tính của bạn, bạn có thể sử dụng pip, trình quản lýgói Python

Ở đây chỉ hướng dẫn cách cài thư viện trên hệ điều hành Window

o Đầu tiên , bạn mở hộp thoại Run và gõ lệnh cmd.

9 | P a g e

Hình : 6 Cript python bằng Visual Studio Code.

Hình : 7 Hộp thoại Run mở cmd.

o Trong hộp thoại Cmd bạn gõ lệnh pip install pygame, sau đó nhấn enter.

o Sau đó để kiểm tra đã cài đặt pygame chưa, bạn tạo cript và chạy như ảnh

sau là thành công

10 | P a g e

Hình : 8 Hộp thoại cmd cài đặt pygame.

Hình : 9 Kiểm tra đã cài đặt thư viện pygame.

CHƯƠNG III:PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ

I.PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ.

1.1 Phân tích hệ thống.

Hệ thống là một trò chơi rắn săn mồi, trong đó người chơi điều khiển con rắn di chuyểntrên một mặt phẳng và cố gắng ăn mồi để tăng điểm số

Các file chính bao gồm: Menu.py, GamePlay.py,SharedValues.py.

Bên cạnh đó là các thư mục để lưu các tệp hình ảnh, âm thanh và font chữ

File Menu.py là file chính để chạy trò chơi, nó sẽ tạo ra một đối tượng game và gọi

phương thức play để bắt đầu trò chơi, phương thức option để điều chỉnh trò chơi, phươngthức quit để thoát khỏi game

File GamePlay.py chứa các lớp như Snake,Fruit Lớp Snake để quản lý con rắn, bao

gồm các thuộc tính như độ dài, tốc độ, hướng di chuyển Vàcác phương thức để dichuyển, thay đổi hướng và kiểm tra va chạm Lớp Fruit để quản lí quả, tính toán vị trí củacác quả cùng với các pương thức tạo quả và ăn quả Bên cạnh đó có lớp Main để quản lítrò chơi, bao gồm cách tính điểm, các đối tượng con rắn và quả, các phương thức, cáctrạng thái, kiểm tra điều kiện để kết thúc trò chơi

File SharedValues.py để thiết lập và lấy các giá trị.

Các file này sử dụng thư viện Pygame để tạo giao diện đồ họa và xử lý sự kiện

11 | P a g e

Dưới đây là mô hình hoạt động sao khi phân tích.

phương thức liên quan

12 | P a g e

 init : Khởi tạo đối tượng con rắn.

hướng di chuyển

và đuôi dựa trên hướng di chuyển

3 Lớp Main:

 fruit: Đối tượng của class Fruit

 init : Khởi tạo trạng thái ban đầu của trò chơi

 update: Cập nhật trạng thái của trò chơi, di chuyển con rắn, kiểm tra va chạm và xử lý sự kiện game over

13 | P a g e

 check_fail: Kiểm tra điều kiện thất bại của trò chơi bao gồm việc đầu rắn

va vào thân, đuôi hoặc va vào tường

chọn tiếp theo của người chơi

Hình :11 Class diagram.

14 | P a g e

Ngoài ra còn có các class khác trong file Menu.py với các thuộc tính và phương thức đểquản lý trạng thái trò chơi như: bắt đầu trò chơi, cập nhật trạng thái và thoát khỏi trò chơi.File Menu.py tạo một giao diện menu game và gọi phương thức start để bắt đầu trò chơi.

Sử dụng Pygame để tạo giao diện đồ họa và xử lý sự kiện, như vẽ các đối tượng lên mànhình, xử lý phím nhấn để thay đổi hướng di chuyển của rắn và kiểm tra va chạm với mồihoặc với chính nó

1.3 Tổng kết.

Hệ thống được thiết kế để tạo ra trò chơi rắn săn mồi bằng Python

Các file chính bao gồm Menu.py, Gameplay.py và Fruit.py, mỗi file đảm nhận vai tròquản lý một phần của trò chơi

Sử dụng mô hình OOP giúp tạo ra các đối tượng có khả năng tái sử dụng và dễ dàng bảotrì

Các lớp Snake, Fruit và Main được tạo ra để quản lý các thành phần chính của trò chơi,bao gồm di chuyển, thay đổi hướng, kiểm tra va chạm và quản lý trạng thái trò chơi

Sử dụng thư viện Pygame để tạo giao diện đồ họa và xử lý sự kiện

Qui trình thực thi code từ các file này giúp quản lý và xử lý dữ liệu một cách có tổ chức

và dễ dàng mở rộng cho các tính năng và chức năng khác trong trò chơi rắn săn mồi

II.Xây dựng game rắn săn mồi.

-Giao diện khi người dùng mở game:

 Start: bắt đầu

 Option: tùy chọn

15 | P a g e

 Quit: thoát game.

-Giao diện khi bắt đầu trò chơi

Hình : 13 Giao diện game play.

-Giao diện game over khi va chạm:

16 | P a g e

Hình : 12 Giao diện khi vừa khởi chạy game.

 Game over: thông báo trò chơi kết thúc.

 Your score: thông báo điểm

 Back: chọn để trở lại giao diện khi mở game

 Continue: chọn để chơi lại từ đầu

-Giao diện Option:

 Volume: dùng để tăng giảm âm thanh

 Brightnes: dùng để tăng giảm độ sáng

 Back: dùng để trở về giao diện khi mở game

17 | P a g e

Hình : 14 Giao diện game over khi va chạm.