你能不损失数百万美元成功登月吗?

对航空知识有兴趣的朋友都知道,飞行器在月球软着陆不是一件容易的事情。

即使在刚刚过去的2019年,印度也没能成功实现该技术,承载着希望的“月船2号”着陆器在距离月球表面2.1公里的时候失去了信号,从此不知所踪。

迄今为止,只有中美俄三个国家实现了月球软着陆。

印度“月船2号”着陆器失联前的直播画面

在阿波罗11号登月十周年纪念日的时候,阿塔里(Atari)公司曾经出了一款名叫“Lunar Lander”的投币式街机游戏。

游戏的玩法是通过方向调整和推力控制来引导你的着陆器,将其轻轻地放到安全而平坦的停靠区。如果玩家能将着陆器成功停放在更具挑战的险峻区域,将获得额外的积分。

街机的版本是有操纵杆的,玩家可以用其控制方向和大小不同的推力,并以屏幕顶部的海拔,水平速度和垂直速度为指导,在燃料有限的情况下按时降落飞船。

游戏内置了四个难度级别,分别调整了着陆控制器和着陆区域,玩家需要凭借高超的技巧才能涉险过关。

我们这次用Pygame Zero来简单还原一下这款游戏,如果你不打算外接操纵杆,用键盘操作也可以。

构思

首先用绘制好的静态背景替换矢量图形,并将其用作碰撞检测和高度统计。

如果我们的背景是着陆器可以飞行的黑色背景,而着陆区所在的地方是另一种颜色,那么我们可以使用Pygame的image.get_at()函数来测试像素点是否在着陆位置。

我们还可以检测着陆器沿Y轴向下的像素线,直到抵达着陆区,这将让我们获悉着陆器当前的高度。

着陆器的控制非常简单,因为我们可以捕获左右箭头键来增加或减少着陆器的旋转角度。

然而当施加推力(通过按向上箭头)时,事情会变得有些复杂。我们需要记住推力来自哪个方向,让飞船即使打转也将继续沿该方向运动。所以我们在着陆器对象上附加了direction属性。对着陆器的位置施加一点重力,然后我们只需要一点三角函数的知识即可根据着陆器的速度和行进方向算出其运动轨迹。

要判断着陆器安全着陆还是在月球表面撞坏,我们要观察其到达高度1时,飞行器的下降速度和角度。

如果速度足够慢且角度接近垂直,则我们触发着陆成功的消息,游戏结束。

如果着陆器在没有满足这些条件的情况下达到零高度,则我们将判定坠机事故。

有兴趣的话,你还可以在此基础上添加一个有限的燃料表和可变的难度级别之类的东西。甚至可以尝试添加原始街机游戏中火箭助推器噪音的声音。

要点:

推力方位的改变可以有多种方法完成。在本例中我们简单一点,一个方向被施加推力,它就逐渐往那个方向移动,直到新的方向出现推力。你可以尝试对其进行X轴和Y轴方向计算,以获得结合点的坐标值。还可以添加操纵杆控制,提供可变的推力。

以下是核心代码段:

接下来看看效果:

视频:https://v.qq.com/x/page/b095944gc59.html

完整代码请访问:https://github.com/IoToutpost/Python_game

调试前记得先安装Pygame Zero。

线索:Wireframe #37

编译:王文文

另类艺术时钟 让你的每一分钟都不同

为了庆祝乔迁之喜,哥本哈根的插画家兼UX设计师Riccardo Cereser为自己的新家做了一个独特的时钟。

这个名为Instaclock时钟的特点是,用特别的图案代替数字,且每分钟显示的图案都不一样。

在哥本哈根互动设计学院学习后,出生于意大利的里卡多(Riccardo)特别想在他的新公寓摆一个能够体现他艺术细胞的东西。

他先是在Photoshop中草拟构想,用图案来代表数字。比如伸出指头的手,类似数字0的车轮,蛋糕上的蜡烛,或录制开始前出现的倒数……

决定将这个idea用于交互式时钟后,他迅速想到了这种基于图案的时钟如何在显示器上展示出来。

接着,Riccardo出发前往哥本哈根。

他回忆道:“我开始拍摄任何类似于数字的东西,目的是根据特定主题创建十张一组的图片集合。如果可能的话,通过使用Instagram来切换主题并随时创建新的图案组合一定很棒。”

这就是该项目为何被称为Instaclock的原因。Riccardo能用Photoshop可视化他的计划,并为他自己的想法制作原型。

让其栩栩如生

接下来要弄清楚如何调用和刷新图案。Riccardo有使用Raspberry Pi的经验,甚至还装了RetroPie游戏机。

他找到交互式设计课上的一个朋友,创意编码人员Andreas Refsgaard,在他的帮助下,Instaclock项目所需要的 Processing sketch 被处理好了。

小提示:Processing是一个为开发面向图形的应用(visually oriented application)而生的简单易用的编程语言和编程环境。Processing的创造者将它看作是一个代码素描本。它尤其擅长算法动画和即时交互反馈,所以近年来在交互动画,复杂数据可视化,视觉设计,原型开发和制作方向越发流行,大家都喜欢这个可爱贴心,简洁好用的编程工具。

Riccardo花了数十个小时的时间研究了如何调用API​​来为自己的时钟提取特定图案,并且在cron中为每个Raspberry Pi设置计划任务参数,以便让Instaclock在启动时就加载图案,每隔十秒钟就切换。

为了让Instaclock尽可能地方便用户使用,他们还添加了一条规则,如果按下屏幕上方的按钮十秒钟或更长时间,则关闭屏幕。该脚本是他从The MagPi获得的。

地址:https://magpi.raspberrypi.org/articles/off-switch-raspberry-pi

组合时间

该项目最有趣的方面之一是有机会拍摄、绘制表示数字的图像。当然,这也是最耗时的。然后还得选择合适的屏幕和盒子来显示它们,如果不想自己做可以去宜家看看。

比如Riccardo就是偶然发现自己的Waveshare屏幕跟店里的Dragan文件整理盒比较适配,才买回去加以改造,做成了我们现在能看到的样子。

项目源代码:https://github.com/IoToutpost/InstaClock

线索:Raspberrypi.org

编译:王文文