基于图像识别的贪吃蛇游戏的设计与实现开题报告

1. 研究目的与意义

第一款贪吃蛇游戏于1997年11月10日预装于诺基亚6110中，在以通讯为主要功能的功能机时代，贪吃蛇以简单的操作、丰富的可玩性成为了一款风靡的大众娱乐项目，当时不少人选择诺基亚的原因就是因为这款经典像素游戏。自贪吃蛇诞生至今已有二十多年的时间，据统计，迄今为止约有4亿移动设备预装了贪吃蛇并推向市场，因此贪吃蛇也被业界视为“第一款真正的手机游戏”。

目前，贪吃蛇ip已衍生出许多全新版本，例如贪吃蛇大作战、贪吃蛇online等等，丰富了游戏功能，多种道具、机制使其更具趣味性；拓宽了游玩方式，在线对战、本地联机使其获得更多受众。

贪吃蛇游戏经受住了时间的检验，在发展过程中不断完善，多种编程语言如c语言、c 、python等等都有各自不同的版本，在程序复杂度上，从几十行精简代码到几百行功能丰富的完整游戏程序都有实例可作为参考，这是选择其作为课题的原因之一；此外，在专业学习过程中，机器视觉与游戏的融合目前较为新颖，与其较为相似的虚拟现实技术(vitrual reality,即vr)方兴未艾，元宇宙概念新近出现在大众视野，专业相关且前沿的方向是选择的另一原因。

2. 研究内容和预期目标

基于图像识别的贪吃蛇游戏设计开发环境为python，版本为3.9，python语言在游戏开发领域相比于其他编程语言具有一定优势，在同等任务量的情况下可以通过人性化的语法及功能完善的库调用减少代码量，同时在中小型项目中能够兼顾运行效率，因此选择python作为开发语言。

在贪吃蛇游戏发开过程中，游戏框架构建使用pygame()模块，该模块有助于部分游戏的开发，使语句更为精炼。同时，python在机器学习方面也有着很大的优势。本课题目前尝试使用google的深度学习框架(tensorflow、keras等)进行训练，提取箭头图片特征，对镜头中的图片进行分析判断，并输出相应控制命令。

3. 国内外研究现状

经典贪吃蛇游戏经过二十余年发展，目前功能较为完善，同时衍生出不同系列的作品，如贪吃蛇大作战、贪吃蛇online等等，在基本的本地游玩之外，在线对战功能、本地联机功能也逐步完善；

目前国内外虚拟现实技术(virtual reality)正处于发展初期,元宇宙概念方兴未艾，应用场景及范围较为有限，娱乐、医疗等方面正处于探索阶段；

在查阅资料、文献的过程中，机器视觉与游戏融合的例子较少，目前此类主流应用有任天堂出品的健身环大冒险，通过感应器反馈物理信息，课题方向较为新颖。

4. 计划与进度安排

研究计划：2022年11月8日—2022年11月28日 收集相关资料，确定选题；2022年11月29日—2022年12月22日 开题并撰写开题报告；2022年12月23日—2022年1月15日 查阅相关文献，学习开发工具；2022年1月16日—2022年2月15日 完成需求分析与总体设计工作；2022年2月16日—2022年3月15日 完成详细设计与编码工作；2022年3月16日—2022年3月23日 完成系统测试与对系统进行修改完善；2022年3月24日—2022年4月15日 完成论文草稿的撰写；2022年4月16日—2022年5月25日 完成论文的修改，重复率检查、定稿及外文翻译工作；2022年5月26日—2022年6月5日 制作答辩用PPT，为论文答辩做准备。

5. 参考文献

[1]吕橙.贪吃蛇游戏的开发设计[j].电脑知识与技术,2021,17(03):118-121.

[2]李雨哲,孙炼.基于c语言的贪吃蛇游戏设计[j].河南科技,2020(07):31-33.

[3]李倩.贪吃蛇游戏设计[j].无线互联科技,2019,16(02):162-163.