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乒乓球

遊戲版本：1.1

概觀

在回合開始時，可以決定發球位置與方向。如果沒有在 150 影格內發球，球會從平台目前位置隨機往左或往右發球。球速從 7 開始，每 100 影格增加 1。如果球速超過 40 卻還沒分出勝負的話，該回合為平手。

在不同的難度中加入兩種機制。一個是切球，球的 x 方向速度會因為板子接球時的移動而改變；另一個是在場地中央會有一個移動的障礙物。

執行

• 手動模式：python MLGame.py -m pingpong <difficulty> [game_over_score]
  • 將球發往左邊/右邊：1P - .、/，2P - Q、E
  • 移動板子：1P - 左右方向鍵，2P - A、D
• 機器學習模式：python MLGame.py -i ml_play_template.py pingpong <difficulty> [game_over_score]

遊戲參數

• difficulty：遊戲難度
  • EASY：簡單的乒乓球遊戲
  • NORMAL：加入切球機制
  • HARD：加入切球機制與障礙物
• game_over_score：[選填] 指定遊戲結束的分數。當任一方得到指定的分數時，就結束遊戲。預設是 3，但如果啟動遊戲時有指定 -1 選項，則結束分數會是 1。

詳細遊戲資料

座標系

與打磚塊遊戲一樣

遊戲區域

500 * 200 像素。1P 在下半部，2P 在上半部

遊戲物件

球

• 5 * 5 像素大小的綠色正方形
• 每場遊戲開始時，都是由 1P 先發球，之後每個回合輪流發球
• 球由板子的位置發出，可以選擇往左或往右發球。如果沒有在 150 影格內發球，則會自動往隨機一個方向發球
• 初始球速是每個影格 (±7, ±7)，發球後每 100 影格增加 1

板子

• 40 * 30 的矩形，1P 是紅色的，2P 是藍色的
• 板子移動速度是每個影格 (±5, 0)
• 1P 板子的初始位置在 (80, 420)，2P 則在 (80, 50)

切球機制

在板子接球時，球的 x 方向速度會因為板子的移動而改變：

• 如果板子與球往同一個方向移動時，球的 x 方向速度會增加 3 (只增加一次)
• 如果板子沒有移動，則求的 x 方向速度會恢復為目前的基礎速度
• 如果板子與球往相反方向移動時，球會被打回原來過來的方向，其 x 方向速度恢復為目前的基礎速度

切球機制加入在 NORMAL 與 HARD 難度中。

障礙物

• 30 * 20 像素的矩形
• x 初始位置在 0 到 180 之間，每 20 為一單位隨機決定，y 初始位置固定在 240，移動速度為每影格 (±5, 0)
• 障礙物會往復移動，初始移動方向是隨機決定的
• 障礙物不會切球，球撞到障礙物會保持球的速度

障礙物加入在 HARD 難度中。

撰寫玩遊戲的程式

程式範例在 ml/ml_play_template.py。

初始化參數

• side: 字串。其值只會是 "1P" 或 "2P"，代表這個程式被哪一邊使用。

溝通物件

遊戲場景資訊

由遊戲端發送的字典物件，同時也是存到紀錄檔的物件。

{
    'frame': 42,
    'status': 'GAME_ALIVE',
    'ball': (189, 128),
    'ball_speed': (7, -7),
    'platform_1P': (0, 420),
    'platform_2P': (0, 50),
    'blocker': (50, 240)
}

以下是該字典物件的鍵值對應：

• "frame"：整數。紀錄的是第幾影格的場景資訊
• "status"：字串。目前的遊戲狀態，會是以下的值其中之一：
  • "GAME_ALIVE"：遊戲正在進行中
  • "GAME_1P_WIN"：這回合 1P 獲勝
  • "GAME_2P_WIN"：這回合 2P 獲勝
  • "GAME_DRAW"：這回合平手
• "ball"：(x, y) tuple。球的位置。
• "ball_speed"：(x, y) tuple。目前的球速。
• "platform_1P"：(x, y) tuple。1P 板子的位置。
• "platform_2P"：(x, y) tuple。2P 板子的位置。
• "blocker"：(x, y) tuple。障礙物的位置。如果選擇的難度不是 HARD，則其值為 None。

遊戲指令

傳給遊戲端的字串，用來控制板子的指令。

'MOVE_RIGHT'

以下是可用的指令：

• "SERVE_TO_LEFT"：將球發向左邊
• "SERVE_TO_RIGHT"：將球發向右邊
• "MOVE_LEFT"：將板子往左移
• "MOVE_RIGHT"：將板子往右移
• "NONE"：無動作

紀錄檔

在紀錄檔中，機器學習端的名字 1P 為 "ml_1P"、2P 為 "ml_2P"。

機器學習模式的玩家程式

乒乓球是雙人遊戲，所以在啟動機器學習模式時，可以利用 -i <script_for_1P> -i <script_for_2P> 指定兩個不同的玩家程式。如果只有指定一個玩家程式，則兩邊都會使用同一個程式。

而在遊戲中有提供 ml_play_manual.py 這個程式，它會建立一個手把，讓玩家可以在機器學習模式中手動與另一個程式對玩。使用流程：

1. 使用 python MLGame.py -i ml_play_template.py -i ml_play_manual.py pingpong <difficulty> 啟動遊戲。會看到有兩個視窗，其中一個就是手把。終端機會輸出 "Invisible joystick is used. Press Enter to start the 2P ml process." 的訊息。

2. 將遊戲手把的視窗拉到一旁，並且讓它是目標視窗 (也就是說視窗的標題不是灰色的)。

3. 按 Enter 鍵讓手把也發出準備指令以開始遊戲，使用左右方向鍵來控制板子移動。

關於球的物理

與打磚塊遊戲的機制相同