软工团队作业3

作业信息

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这个作业的目标	明确团队项目细节 , 熟悉团队git的协作方式

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需求&原型改进

问题与修改

• 问题1："敌机系统”和“生命系统”的描述过于静态，缺乏动态的、影响游戏节奏的规则。
  • 修改1：引入“关卡波次”和“BOSS机制判定”。
    • 关卡波次： 敌机不再是无尽地出现，而是以“波次”为单位。清理完一波敌机后，下一波敌机更强、更多。每5波出现一个中型BOSS，每10波出现一个大型BOSS。这给玩家提供了明确的短期目标和节奏感。
    • BOSS机制判定：游戏中的BOSS存在一定弱点，需要通过特定手段击破弱点致其瘫痪或者大幅降低血量，否则则会进入更加强烈的攻击或者抗性提高
    • 同时，不同的BOSS存在不同的攻击方式，玩家需要学会了解其攻击机制并进行策略反击
• 问题2：游戏情感链接薄弱，玩家对游戏缺乏情感追求。
  • 修改2：引入“故事模式”，在游戏过程中进行故事叙述，包括BOSS的故事背景，同时对商店里的每架飞机设计独特的故事背景
• 问题3：缺乏对商店物品的内容描述
  • 修改3：新飞机解锁：不同的飞机具有不同的攻击力，防御力以及生命值，越高级的飞机可以解锁更加强大的功能
    • 飞机皮肤：可以修改飞机外观，使得飞机更加好看
    • 特殊武器：不同的子弹会造成不同的输出效果，具体内容如下：
      • 1.普通子弹，数量无限但输出一般
      • 2.强化子弹，数量有限但输出较高，可以对付血量较高的敌机
      • 3.特化子弹，数量有限且输出略高，但在特定情况下，可以对付一些特殊的BOSS
    • 临时增益道具，可以不同程度地对玩家战机进行属性buff加成，比如提升生命值上限，提升防御力或者恢复当前血量
• 问题4：游戏缺乏明确的阶段性目标，玩家只是“生存”，动力不足。
  • 修改4：引入“关卡制”和“任务系统”
  • 将游戏分为若干关卡，每关有若干波小敌机和至少1个关底BOSS。
  • 每关开始前显示简单任务，如：“第1关任务：击落20架小型敌机”。
  • 完成任务可获得额外分数奖励，并解锁下一关卡。

功能分析的四个象限

根据需求分析规格书，我们将其分为如下象限：

象限	功能类型	具体功能	功能描述	开发优先级
第一象限	输出功能	核心战斗循环	60FPS稳定运行、精准碰撞检测、即开即玩	最高
		敌机与BOSS系统	多种行为模式（直线、冲锋、散射）、关底BOSS战	最高
		操控与反馈	键盘控制、射击效果、爆炸动画、生命值系统	最高
第二象限	外围功能	任务系统	关卡任务（如击落20架敌机）、提供短期目标	高
		挑战模式	固定序列关卡	高
		新手引导	前几关难度降低、被击中后短暂无敌	高
第三象限	必要需求	进度存档	关卡选择、游戏进度保存	中
		排行榜	本地最高分记录（前10名）	中
		设置选项	音量调节、全屏/窗口切换	中
第四象限	辅助需求	解锁系统	飞机和皮肤解锁、成就/金币获取	低
		成就系统	高难度成就（如一命通关）	低
		故事系统	背景故事、世界观构建	低

任务拆解WBS

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系统设计

• 场景层

  • Window：初始化窗口、规定分辨率
  • UI：主菜单、商城、设置、生命值与分数的显示
  • Render：射击效果、爆炸效果、动画播放等
  • Audio：BGM和音效

• 逻辑层

  • Entity：管理所有实体，处理实体的创建和销毁
  • Player：飞机控制、生命值
  • Enemy：敌机的生成、攻击模式、移动模式、boss的额外逻辑
  • Combat：伤害计算、分数计算、碰撞检测逻辑
  • Level：难度曲线
  • Power：道具生成、道具效果

• 数据层

  • Data：金币和购买内容的存档、游戏配置（长时间保存）
  • Config：游戏难度的平衡（例如敌人血量、数量、伤害）
  • Board：排行榜数据的存储、排序

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Alpha任务分配计划

优先级分配

• 高优先级
  • 飞机控制、敌机移动与攻击逻辑
  • 碰撞检测、生命系统
  • 主菜单和游戏界面
  • 分数统计系统
• 中优先级
  • boss逻辑
  • 商城系统
  • 排行榜
  • BGM和音效
• 低优先级
  • 多种可操控飞机类型
  • 道具

任务分解

• 场景层
  • 窗口初始化：初始化pygame窗口，设置分辨率
  • 基础UI：实现主菜单界面、生命值和分数显示、按钮交互
  • 渲染系统：动画播放、简单的爆炸效果
• 逻辑层
  • 实体管理系统：实现所有实体的管理器，实现实体的创建和销毁逻辑（同时要避免频繁地创建和销毁）
  • 玩家控制系统：飞机移动逻辑、子弹发射逻辑、碰撞检测
  • 敌机系统：敌机的生成、移动和攻击，碰撞检测
  • 战斗系统：伤害计算、分数计算、生命值计算
• 数据层
  • 数据存储：玩家生命值和分数、游戏配置、排行榜数据（长时间存储）

Alpha阶段计划

1. 目标：完成基础demo
2. 具体完成目标
   1. 游戏窗口：正常启动
   2. 主菜单界面：正常显示，按钮正确交互
   3. 玩家的移动和攻击：能够正常移动和攻击
   4. 敌机的生成和基础移动、攻击：能正常生成、移动、攻击，能够被玩家击落
   5. 碰撞检测系统和生命系统：碰撞检测做到正常运行，生命系统能够正确统计
   6. 初步的分数统计和显示：分数能够伴随敌机的击落正常统计
3. 时间安排
   1. 基础框架（1天）：窗口初始化、项目结构、实体管理器（需要提前设计定义清晰的接口）
   2. 核心功能（2天）：玩家控制系统、基础敌机生成系统、碰撞检测
   3. UI和数据（1天）：主菜单和游戏界面UI、数据管理系统
   4. bug修复和性能优化（2天）

Product Backlog:

Sprint Backlog:

甘特图:

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测试计划

测试内容:

游戏内容测试

• 玩家飞机
  • 加载贴图 : 验证玩家飞机贴图是否正常加载
  • 位置与状态更新 : 测试键盘控制飞机移动的流畅性
  • 射击 : 验证玩家飞机射击功能，包括子弹发射频率、轨迹
• 敌机
  • 加载贴图 : 验证敌机各类别贴图是否正常加载
  • 随机调整位置 : 测试敌机生成位置的随机性，是否存在边界问题
  • 发射子弹 : 验证敌机子弹发射功能，包括频率、伤害逻辑
• 游戏初始界面
  • 渲染页面元素 : 检查初始界面的按钮、背景、标题等元素显示
  • 事件监听 : 测试 “开始游戏”“退出游戏” 等按钮的点击响应
• 游戏结束界面
  • 渲染页面元素 : 检查结束界面的分数显示、提示文字、按钮等元素
  • 事件监听 : 测试 “重新开始”“退出游戏” 按钮的点击响应
• 重置游戏
  • 清空所有精灵组 : 验证游戏重置时，所有飞机、子弹等精灵是否清空
  • 重置游戏状态 : 测试分数、关卡等游戏状态是否重置为初始值
  • 创建新玩家 : 验证重置后玩家飞机是否重新生成且状态正常
  • 创建初始敌机 : 验证重置后敌机是否按初始逻辑生成

数据安全测试

• 数据本地保存
  • 保存位置无误 : 验证游戏数据文件保存位置准确无误
  • 数据有效保存 : 测试游戏数据是否能正常保存 , 保存的游戏数据是否出错
• 数据本地读取
  • 读取与保存一致 : 验证数据读取位置与保存位置一致 , 保证不会错误地进行非法读取
  • 读取内容有效性 : 测试从本地游戏数据文件读取出来的数据是否正确 , 有效

游戏性能测试

• 游戏内存占用测试 : 测试游戏各流程的内存占用 , 确保不会出现异常占用
• 游戏稳定性测试 : 测试游戏长时间运行游玩的稳定性 , 确保不会存在漏洞导致内存泄漏等问题而崩溃
• 游戏帧率测试 : 测试游戏过程帧率稳定 , 不会出现异常掉帧的情况

测试工具:

使用:

• cProfile 进行性能分析
• memory_profiler 进行内存使用分析
• unittest 进行单元测试
• PyAutoGUI 进行自动化测试界面