2023级计算机科学与技术本科5班（18孟子游   32姚梦辉   48杨浩）

在游戏开发领域，《逃离塔科夫》（俗称 “逃离鸭科夫”）的 “搜刮 - 躲避 - 撤离” 玩法极具代表性。本文将借助GitHub Copilot作为 AI 结对伙伴，基于 Java Swing 快速实现其核心玩法的简化版，带你体验 “AI 辅助结对编程” 的高效开发流程。

下面是一个使用 Java Swing 实现的简化版 "逃离鸭科夫" 小游戏，包含核心玩法：控制角色收集道具、躲避敌人并在限时内到达撤离点。

游戏说明
游戏目标：在 60 秒内收集完所有 10 个黄色道具，然后到达绿色的撤离点
操作方式：使用方向键（上下左右）控制蓝色玩家移动
游戏规则：
碰到红色敌人则失败
时间结束前未完成目标则失败
收集所有道具并到达撤离点则胜利
可扩展方向
增加更多类型的道具（如加速道具、隐身道具）
实现敌人的智能追击（而非随机移动）
添加地图障碍物
增加多关卡系统
加入音效和更精美的图片资源
这个简化版实现了 "逃离鸭科夫" 的核心玩法循环，你可以基于此进行更复杂的扩展。

一、开发背景与工具选型
《逃离塔科夫》的玩法魅力在于 “资源博弈 + 生存压力”，但从零开发完整项目门槛较高。我们通过 **“需求拆解 + AI 辅助编码”的方式，聚焦“收集资源、躲避敌人、限时撤离”** 三大核心玩法，使用 Java Swing（轻量级 GUI 库）快速落地 Demo，同时借助 GitHub Copilot 的 “自然语言转代码” 能力，大幅提升开发效率。
二、游戏需求与核心玩法定义
我们为简化版游戏明确以下规则：
资源收集：地图中随机生成 10 个黄色道具，玩家需全部收集。
敌人躲避：3 个红色敌人在地图中巡逻，触碰则游戏失败。
限时撤离：需在 60 秒内收集完道具，并抵达绿色撤离点才算胜利。
操作方式：方向键（↑↓←→）控制蓝色玩家移动。
三、AI 结对编程的开发过程（与 Copilot 的 “对话式” 开发）
下面模拟与 GitHub Copilot 的交互过程，展示 AI 如何辅助完成从结构设计到功能实现的全流程。
步骤 1：初始化游戏窗口与基础类
我向 Copilot 提出需求：“用 Java Swing 创建 800×600 的游戏窗口，定义玩家、敌人、道具、撤离点的类，支持键盘控制移动。”Copilot 自动生成了窗口初始化、游戏元素类的基础代码（如Player、Enemy类的属性与构造方法）。

步骤 2：实现核心玩法逻辑
我进一步明确需求：“实现道具收集检测、敌人碰撞检测、限时撤离的胜利条件。”Copilot 快速生成了碰撞检测、时间计算、游戏状态判断的核心逻辑，甚至自动处理了边界条件（如玩家不能移出窗口、敌人巡逻时的转向逻辑）。

步骤 3：完善视觉与交互体验
我补充需求：“绘制游戏元素的视觉样式，添加游戏结束的胜负提示，优化帧率与渲染逻辑。”Copilot 生成了paintComponent的绘制逻辑，包括不同元素的颜色区分、游戏信息的文字渲染，以及游戏结束时的全屏提示。

四、最终代码

import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.KeyAdapter;
import java.awt.event.KeyEvent;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;

public class EscapeDuckov extends JFrame {
    // 游戏常量
    private static final int WIDTH = 800;
    private static final int HEIGHT = 600;
    private static final int PLAYER_SIZE = 30;
    private static final int ENEMY_SIZE = 40;
    private static final int ITEM_SIZE = 20;
    private static final int EXIT_SIZE = 50;
    private static final int PLAYER_SPEED = 5;
    private static final int ENEMY_SPEED = 2;
    private static final int GAME_TIME = 60; // 60秒限时

    // 游戏元素
    private Player player;
    private List<Enemy> enemies = new ArrayList<>();
    private List<Item> items = new ArrayList<>();
    private Exit exit;
    private int collectedItems = 0;
    private int totalItems = 10;
    private long startTime;
    private boolean gameOver = false;
    private boolean victory = false;

    // 游戏面板
    private class GamePanel extends JPanel {
        public GamePanel() {
            setBackground(Color.LIGHT_GRAY);
            setFocusable(true);
            requestFocusInWindow();
        }

        @Override
        protected void paintComponent(Graphics g) {
            super.paintComponent(g);
            
            // 绘制玩家
            g.setColor(Color.BLUE);
            g.fillRect(player.x, player.y, PLAYER_SIZE, PLAYER_SIZE);
            
            // 绘制敌人
            g.setColor(Color.RED);
            for (Enemy enemy : enemies) {
                g.fillRect(enemy.x, enemy.y, ENEMY_SIZE, ENEMY_SIZE);
            }
            
            // 绘制道具
            g.setColor(Color.YELLOW);
            for (Item item : items) {
                if (!item.collected) {
                    g.fillOval(item.x, item.y, ITEM_SIZE, ITEM_SIZE);
                }
            }
            
            // 绘制撤离点
            g.setColor(Color.GREEN);
            g.fillRect(exit.x, exit.y, EXIT_SIZE, EXIT_SIZE);
            
            // 绘制游戏信息
            g.setColor(Color.BLACK);
            g.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD, 20));
            long remainingTime = GAME_TIME - (System.currentTimeMillis() - startTime) / 1000;
            g.drawString("剩余时间: " + Math.max(0, remainingTime), 20, 30);
            g.drawString("收集道具: " + collectedItems + "/" + totalItems, 20, 60);
            
            // 游戏结束画面
            if (gameOver) {
                g.setColor(Color.BLACK);
                g.fillRect(WIDTH/4, HEIGHT/4, WIDTH/2, HEIGHT/2);
                g.setColor(victory ? Color.GREEN : Color.RED);
                g.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD, 40));
                String text = victory ? "成功撤离!" : "被抓住了!";
                g.drawString(text, WIDTH/3, HEIGHT/2);
            }
        }
    }

    // 玩家类
    private class Player {
        int x, y;
        Player(int x, int y) {
            this.x = x;
            this.y = y;
        }
    }

    // 敌人类
    private class Enemy {
        int x, y;
        int dx, dy; // 移动方向
        
        Enemy(int x, int y) {
            this.x = x;
            this.y = y;
            // 随机移动方向
            Random rand = new Random();
            dx = rand.nextBoolean() ? ENEMY_SPEED : -ENEMY_SPEED;
            dy = rand.nextBoolean() ? ENEMY_SPEED : -ENEMY_SPEED;
        }
        
        void move() {
            // 边界检测
            if (x <= 0 || x >= WIDTH - ENEMY_SIZE) dx *= -1;
            if (y <= 0 || y >= HEIGHT - ENEMY_SIZE) dy *= -1;
            
            x += dx;
            y += dy;
        }
    }

    // 道具类
    private class Item {
        int x, y;
        boolean collected = false;
        Item(int x, int y) {
            this.x = x;
            this.y = y;
        }
    }

    // 撤离点类
    private class Exit {
        int x, y;
        Exit(int x, int y) {
            this.x = x;
            this.y = y;
        }
    }

    public EscapeDuckov() {
        // 初始化窗口
        setTitle("逃离鸭科夫 (简化版)");
        setSize(WIDTH, HEIGHT);
        setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        setLocationRelativeTo(null);
        setResizable(false);
        
        // 初始化游戏元素
        initGame();
        
        // 添加游戏面板
        GamePanel panel = new GamePanel();
        add(panel);
        
        // 键盘控制
        panel.addKeyListener(new KeyAdapter() {
            @Override
            public void keyPressed(KeyEvent e) {
                if (gameOver) return;
                
                int key = e.getKeyCode();
                if (key == KeyEvent.VK_LEFT && player.x > 0) {
                    player.x -= PLAYER_SPEED;
                }
                if (key == KeyEvent.VK_RIGHT && player.x < WIDTH - PLAYER_SIZE) {
                    player.x += PLAYER_SPEED;
                }
                if (key == KeyEvent.VK_UP && player.y > 0) {
                    player.y -= PLAYER_SPEED;
                }
                if (key == KeyEvent.VK_DOWN && player.y < HEIGHT - PLAYER_SIZE) {
                    player.y += PLAYER_SPEED;
                }
                
                // 检测道具收集
                checkItemCollection();
                
                // 检测是否到达撤离点
                checkExit();
                
                repaint();
            }
        });
        
        // 游戏主循环
        startTime = System.currentTimeMillis();
        Timer timer = new Timer(30, e -> {
            if (gameOver) return;
            
            // 移动敌人
            for (Enemy enemy : enemies) {
                enemy.move();
            }
            
            // 检测敌人碰撞
            checkEnemyCollision();
            
            // 检测时间结束
            if ((System.currentTimeMillis() - startTime) / 1000 >= GAME_TIME) {
                gameOver = true;
                victory = false;
            }
            
            repaint();
        });
        timer.start();
    }

    // 初始化游戏元素
    private void initGame() {
        // 玩家初始位置
        player = new Player(50, 50);
        
        // 创建敌人
        Random rand = new Random();
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            int x = rand.nextInt(WIDTH - ENEMY_SIZE);
            int y = rand.nextInt(HEIGHT - ENEMY_SIZE);
            enemies.add(new Enemy(x, y));
        }
        
        // 创建道具
        for (int i = 0; i < totalItems; i++) {
            int x = rand.nextInt(WIDTH - ITEM_SIZE);
            int y = rand.nextInt(HEIGHT - ITEM_SIZE);
            items.add(new Item(x, y));
        }
        
        // 撤离点位置
        exit = new Exit(WIDTH - EXIT_SIZE - 50, HEIGHT - EXIT_SIZE - 50);
    }

    // 检测道具收集
    private void checkItemCollection() {
        Rectangle playerRect = new Rectangle(player.x, player.y, PLAYER_SIZE, PLAYER_SIZE);
        for (Item item : items) {
            if (!item.collected) {
                Rectangle itemRect = new Rectangle(item.x, item.y, ITEM_SIZE, ITEM_SIZE);
                if (playerRect.intersects(itemRect)) {
                    item.collected = true;
                    collectedItems++;
                }
            }
        }
    }

    // 检测敌人碰撞
    private void checkEnemyCollision() {
        Rectangle playerRect = new Rectangle(player.x, player.y, PLAYER_SIZE, PLAYER_SIZE);
        for (Enemy enemy : enemies) {
            Rectangle enemyRect = new Rectangle(enemy.x, enemy.y, ENEMY_SIZE, ENEMY_SIZE);
            if (playerRect.intersects(enemyRect)) {
                gameOver = true;
                victory = false;
                break;
            }
        }
    }

    // 检测是否到达撤离点
    private void checkExit() {
        Rectangle playerRect = new Rectangle(player.x, player.y, PLAYER_SIZE, PLAYER_SIZE);
        Rectangle exitRect = new Rectangle(exit.x, exit.y, EXIT_SIZE, EXIT_SIZE);
        if (playerRect.intersects(exitRect) && collectedItems >= totalItems) {
            gameOver = true;
            victory = true;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        SwingUtilities.invokeLater(() -> {
            new EscapeDuckov().setVisible(true);
        });
    }
}

五、AI 结对编程的优势与反思
优势：
效率提升：基础结构、重复逻辑（如碰撞检测）可由 AI 一键生成，开发者只需聚焦 “玩法设计” 而非 “语法细节”。
降低门槛：即使对 Java Swing 不熟悉，也能通过自然语言描述需求，快速落地功能。
反思：
AI 生成的代码需人工校验逻辑（如边界条件、性能优化），不能完全 “无脑复用”。
复杂玩法（如敌人智能追击、多关卡设计）仍需开发者主导，AI 更适合 “辅助实现” 而非 “创意设计”。
六、扩展与优化方向
如果你想进一步完善游戏，可尝试以下方向：
玩法扩展：添加 “加速道具”“隐身 buff”，或设计 “敌人智能追击” 逻辑。
视觉优化：替换纯色矩形为游戏素材（如鸭子、士兵、金币的图片），添加音效反馈。
架构升级：引入状态模式管理游戏状态（如 “探索期”“撤离期”），提升代码可维护性。
通过本次实践，我们借助 AI 结对编程快速实现了 “逃离鸭科夫” 的核心玩法。这种 “人类定方向 + AI 填细节” 的开发模式，在小游戏、工具类项目中极具实用性。