Word-Magic-Square

【一等奖】王诗凯 丁梓琳 张弛

一、创意来源及设计目的

单词拼写是英语学习的重要组成部分之一。

然而，对于很多英语学习者来说，记忆大量的单词拼写往往是一件困难的事情。在传统的学习方法中，反复地背诵单词拼写可能会让学习者感到乏味和枯燥，从而影响学习效果。因此，我们设计了这个游戏，通过在布满英文字母的三阶立方体上点击相邻的字母组合成单词，并消除已经组合成单词的小立方体的趣味游戏模式，不仅可以让学习者在游戏中愉快地学习单词拼写，同时也可以激发他们的学习兴趣和积极性，提高学习效果。

我们相信，这个游戏可以成为一种有趣、有效的英语学习工具，能够帮助更多的英语学习者更轻松地掌握单词拼写，提高英语学习的效率和兴趣。

二、功能介绍

• 主页面：有Start Game/Player Message/Help/Exit四个选项

  • Start Game：点击后即可进入游戏模式选择界面。初次进入时会跳出登录提示，点击后即可输入昵称密码登录。若未注册，可先注册账号。

  • player Message：点击后即可进入玩家信息界面， 可更换、裁剪并查看玩家头像、昵称、账号、排行榜、物品栏、单词列表等信息。点击头像即可用电脑上现有图片更换头像。如果没有登录，将提示用户进行登录。

    点击右侧按钮，即可查看好友列表，可以添加好友，与好友聊天，邀请好友开始联机模式。

• 选择游戏模式：

  • 闯关模式：可选择多个关卡，这些关卡有些是引入了一定的生成随机性，有些是由开发组成员精心设计的，为了体验完整，并没有加入对于关卡顺序的限制，玩家可以有更加丰富的体验，立方体边长依次增加，难度上升。

  • 自定义模式：可自主选择边长、缺失的立方体个数、按照一定的规则（见附录：设置缺失立方体位置）设置缺失立方体的位置、难度等级，还可从自己电脑上载入要使用的单词表。(此处单词表文件应遵循一定的规则和语法，详见附录：单词表)

  • 无尽模式：暂未开发

  • 联机模式：在好友界面，添加对方的好友后，通过发送对战邀请或接受对战邀请，发起邀请者进行游戏相关设置后，开始游戏。双方同时对相同立方体进行消除。

• 游戏界面：

  • 每场游戏中，用户通过点击立方体相邻面上的字母组合成单词，每个字母被使用三次后自身所在的立方体将会被消除。在完成了规定数量的单词消除（剩余的方块个数小于等于3）或者将整个立方体消除后，玩家将会取得胜利。

  • rotate screen按钮：点击后，可通过键盘上w/a/d/s/q/e键控制整个大立方体的旋转，以从各个角度看到字母。

  • rotate cube按钮：点击后，选择任意小立方体，通过**w/a/s/d/q/e键控制该小立方体的旋转。**需要注意的是，可以选择多个小方块进行同步旋转。

  • move cube按钮：点击后，选择任意小立方体，通过同上的按键使其向旁边有空缺的地方移动。需要注意的是，这个操作只支持选择一个面。W为向Y轴正方向移动，S为向Y轴负方向移动，A为向X轴负方向移动，D为向X轴正方向移动，Q为向Z轴负方向移动，E为向Z轴正方向移动。

  • 左上角的坐标轴：这是一个参考坐标系，与Unity的左手坐标系一致并且会随着大方块的旋转而旋转，玩家进行操作时可以参考。

  • 在点击方块的面时，只有相邻的面才能连续选中并连成单词，同一个单词路径不能使用超过一次，比如你发现了有一种点击方式可以连成and这个单词，那么这个点击方式只能使用一次，但是and这个单词在本局游戏中依然可以被合成。

  • 当点击的面可以合成单词时，游戏右上角会提示用户按下Space键进行合成，此时用户可以选择按下也可以选择不按下，从而实现合成更长的单词。

• 设置界面：

  • 可控制总音量、背景音量等，并可进行账户操作。
  • 可以看到当前的服务器IP，由于服务器并没有挂载，因此需要在个人PC上运行Server，启动游戏后要先配置Server的IP地址和端口号。本地调试请输入127.0.0.1，端口号为8080，但是这样无法体验联机模式。建议在cmd中运行ipconfig命令获得自己的IP，并让Server在这个IP上运行，然后将这个IP和对应的端口写在设置中对应的位置并单击确定按钮。

• 商店页面：玩家在游戏过程中可以获得金币和钻石，用他们可以在商店购买商品。单击商品查看它的作用，单击purchase按钮进行购买。购买的物品将会在PlayerMessage页面中显示。

三、启动游戏

• 首先应该启动Server

• Server需要安装python环境，并且安装Django包

• 完成环境配置后，在SquareWE-backend目录下输入以下命令：

  python manage.py migrate
  python manage.py runserver 0.0.0.0:8080

  这里0.0.0.0是本地调试的IP,8080是端口号，如果要想将Server跑在自己的PC上，并且其它计算机也可以访问，可以在cmd中输入ipconfig查看当前IP，并替换0.0.0.0，端口号可以是8080或者8000。

• 之后Server开始运行，可以正常运行WordMagicSquare。

• 不管是在什么情况下，进入游戏后都要打开设置界面设置Server的IP地址和对应的端口号。

• 如果你启动了一个全新的Server，那么需要先在游戏中注册一个账号。

• 为了展示排名效果，压缩包中的Server数据库有一些已有的账号。

• 如果你在Unity编辑器中启动，首先应打开Assets/Scene文件夹下的BeginUI场景，从这个场景出发程序才能够正常运行。

三、所用技术

• 客户端主要使用Unity3D进行开发；

• Server实现玩家信息、排名等功能使用Django及其原生SQL开发。

• 自创单词排布算法进行游戏底层设计。为降低游戏难度，采用深度优先搜索算法进行单词排布。

四、分工情况

• 王诗凯：负责设计UI界面、场景跳转、玩家信息管理、和服务器的通讯以及方块旋转移动代码的编写。
• 丁梓琳：使用Django进行后端开发，联机模式玩家相关操作、排名、玩家信息存储等功能实现。
• 张弛：负责方块外观，联机模式框架和点击逻辑的编写。

五、软件构建方式和成品

• WordMagicSquare客户端：
  • Unity编辑器版本为2021.3.16f1c1
  • github仓库：https://github.com/sendssf/SquareWE
• WordMagicSquare服务器：
  • 使用python的Django架构
  • github仓库：https://github.com/sendssf/SquareWE-backend

附录

单词表

文件类型为.csv，格式如下：

1,word1
2,word2
3,word3
....

数字和单词用半角逗号进行分隔，数字请勿出现重复，并且按照1~n的顺序进行排列。单词中请勿出现特殊字符。

设置缺失立方体位置

格式如下：

1,3,6,7...

数字大小范围为$0-n^3$，其中n为立方体的边长，不必按照从小到大顺序，数字之间用半角逗号分隔，最后一个数字末尾不需要逗号。这里的数字表示缺失立方体的编号，在Unity的左手坐标系下，立方体编号从小到大依次为： $$ (0,y_{max},0),(1,y_{max},0),(2,y_{max},0),...,(x_{max},y_{max},0),(0,y_{max},1),(1,y_{max},1) ...(0,y_{max},z_{max}),(0,y_{max}-1,0),...(x_{max},0,z_{max}) $$

注意！

如果发现无法连接 Server ，请检查服务器代理是否关闭。

如果游戏中发生卡顿，可能是网络原因，timeout为5s，请等待一会儿，并检查IP和端口是否正确，以及Server是否正常运行

希望这款游戏能够帮助你度过枯燥无味的英语学习！我们会和你一起进步！ ——游戏开发团队