【006期】用Processing写一个根据音乐变化的黑白格游戏

黑白格游戏

- - 简述
  - 准备工作
  - 游戏设计
  - 实现代码
  - 注意事项
  - 优化
  - 二次优化

简述

为了创建一个简单的根据音乐变化的黑白格游戏，我们将利用Processing的简洁性和直观操作来实现。游戏的核心思想是：屏幕上呈现多个黑白格，随着音乐的播放，格子会根据音乐的节奏和强度变化颜色。这个游戏将使用Processing的sound库来分析音乐，根据音乐的节奏强度来触发不同的视觉效果。

准备工作

首先，确保你已经在Processing环境中安装了sound库。这可以通过Processing的“导入库…”功能完成，搜索并安装sound库。

游戏设计

游戏界面：屏幕被划分为多个小格，每个格子可以是黑色或白色。
音乐分析：游戏会实时分析正在播放的音乐的节奏强度，并根据这个强度改变格子的颜色。
互动性：玩家可以通过键盘操作影响某些游戏效果（例如，按下特定按键可以改变格子的排列方式或颜色变化的速度）。

实现代码

import processing.sound.*;SoundFile file;
Amplitude amp; // 用于测量音乐的振幅
int gridSize = 10; // 网格尺寸
float[][] grid; // 存储每个格子的音频响应值void setup() {size(800, 600);background(255);// 加载音乐并播放file = new SoundFile(this, "yourMusicFile.mp3");file.loop();amp = new Amplitude(this);amp.input(file);// 初始化格子数组grid = new float[width/gridSize][height/gridSize];
}void draw() {background(255);float currentAmp = amp.analyze(); // 获取当前音频的振幅// 更新每个格子的状态for (int x = 0; x < width/gridSize; x++) {for (int y = 0; y < height/gridSize; y++) {grid[x][y] = lerp(grid[x][y], currentAmp*100, 0.05); // 根据音频振幅更新格子状态fill(grid[x][y] > 50 ? 0 : 255); // 根据格子状态填充颜色rect(x*gridSize, y*gridSize, gridSize, gridSize); // 绘制格子}}
}void keyPressed() {// 添加键盘互动，例如，按下空格键重新排列格子if (key == ' ') {// 重新排列格子的代码}
}

注意事项

音乐文件：确保你有权使用的音乐文件放在Processing的data文件夹中，并且在SoundFile对象的构造函数中正确指定了文件名。
性能：根据你的计算机性能，可能需要调整gridSize或其他参数，以确保游戏运行流畅。
增强体验：考虑添加更多的视觉效果（如根据音乐节奏改变格子的颜色或大小）以及更复杂的用户互动（如不同的按键执行不同的视觉效果）。

优化

为了优化这个黑白格游戏，我们可以进行以下改进：

我们将采用更高效的方式来更新格子颜色，避免在每一帧中重绘整个网格。
我们可以添加一个阈值，当音频的振幅超过这个阈值时才更改颜色，从而创建更有节奏感的视觉效果。
我们可以添加一些动画效果，如渐变等，使视觉效果更平滑。
我们可以提供一个简单的用户界面，让用户能够控制音乐播放和停止，以及更改网格的尺寸和其他参数。

下面是一段改进后的代码：

import processing.sound.*;SoundFile file;
Amplitude amp; 
int gridSize = 20; 
float[][] grid;
float threshold = 0.01f; // 阈值
int cols, rows;void setup() {size(600, 400);cols = width / gridSize;rows = height / gridSize;grid = new float[cols][rows];file = new SoundFile(this, "yourMusicFile.mp3");file.loop();amp = new Amplitude(this);amp.input(file);noStroke();
}void draw() {float currentAmp = amp.analyze();for (int x = 0; x < cols; x++) {for (int y = 0; y < rows; y++) {// Simple animation effect using lerpgrid[x][y] = lerp(grid[x][y], currentAmp > threshold ? 1 : 0, 0.1); // Determine color based on amplitudefill(grid[x][y] * 255);rect(x * gridSize, y * gridSize, gridSize, gridSize);}}
}void keyPressed() {if (keyCode == UP) {threshold += 0.005; // Increase the threshold} else if (keyCode == DOWN) {threshold -= 0.005; // Decrease the threshold} else if (keyCode == LEFT) {gridSize = max(gridSize - 5, 5); // Decrease grid sizeupdateGrid();} else if (keyCode == RIGHT) {gridSize = min(gridSize + 5, 100); // Increase grid sizeupdateGrid();} else if (key == ' ') {if (file.isPlaying()) {file.pause();} else {file.loop();}}
}void updateGrid() {// Update grid dimensions based on new gridSizecols = width / gridSize;rows = height / gridSize;grid = new float[cols][rows]; // Reset grid
}

上述代码对原有的黑白格游戏进行了优化，添加了对音量阈值的控制，并提供了通过键盘控制音乐播放、格子大小和阈值的功能。特别是，增大和减小网格的尺寸可以通过左右方向键来控制，改变音频阈值可以通过上下方向键来进行调节，空格键用来控制音乐的播放和暂停。这些改进使得游戏的互动性和可玩性大大增强。

二次优化

在这个游戏版本中，我们将创建一个游戏，其中黑白格子将从屏幕顶部随机生成，并且会根据音乐的节奏下落。玩家的任务是在格子到达屏幕底部前按下相应的键来消除它们。格子的大小和下落速度将随着音乐的节奏和强度变化。

 import processing.sound.*;SoundFile file;
Amplitude amp;
ArrayList<GridSquare> squares;
float speedMultiplier = 1.0; // 下落速度倍数
float lastAmp = 0; // 存储上一帧的振幅
float ampChangeThreshold = 0.01; // 定义触发新格子生成的振幅变化阈值void setup() {size(800, 600);file = new SoundFile(this, "yourMusicFile.mp3");file.loop();amp = new Amplitude(this);amp.input(file);squares = new ArrayList<GridSquare>();
}void draw() {background(255);float currentAmp = amp.analyze();// 如果振幅变化大于一定阈值，则生成新的格子if (Math.abs(currentAmp - lastAmp) > ampChangeThreshold) {float size = map(currentAmp, 0, 0.1, 10, 100); // 根据音量大小映射格子大小squares.add(new GridSquare(random(width - size), -size, size, speedMultiplier));lastAmp = currentAmp; // 更新上一帧的振幅值}// 更新并绘制所有格子for (int i = squares.size() - 1; i >= 0; i--) {GridSquare square = squares.get(i);square.update();square.display();if (square.isOffScreen() || square.isCleared()) { // 如果格子被清除或移出屏幕squares.remove(i);}}// 根据当前振幅更新下落速度倍数speedMultiplier = map(currentAmp, 0, 0.1, 0.5, 5);
}void keyPressed() {// 检查每个格子是否与按键匹配的颜色for (int i = squares.size() - 1; i >= 0; i--) {GridSquare square = squares.get(i);if ((key == 'w' && square.isWhite()) || (key == 'b' && !square.isWhite())) {square.setCleared(true);}}
}class GridSquare {float x, y, size, speed;boolean isWhite, cleared;GridSquare(float x, float y, float size, float speedMultiplier) {this.x = x;this.y = y;this.size = size;this.speed = size / 20 * speedMultiplier; // 根据大小调整速度this.isWhite = random(1) > 0.5; // 随机决定颜色}boolean isWhite() {return isWhite;}boolean isOffScreen() {return y > height;}boolean isCleared() {return cleared;}void setCleared(boolean status) {cleared = status;}void update() {y += speed; // 根据速度下落}void display() {fill(isWhite ? 255 : 0);rect(x, y, size, size);}
}