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# 导入必要的库和模块
import random # 用于随机选择句子
import pygame # 用于游戏界面和事件处理
import re # 正则表达式库，用于文本处理
import pyttsx3 # 用于文字转语音
import time # 用于时间控制
import json # 用于读取JSON数据
import difflib # 用于计算字符串相似度
# 初始化pygame
pygame.init()
# 加载数据和资源
# 从"多鄰國.json"文件加载英文句子数据
with open("json/english_sentence.json", "r", encoding="utf-8") as f:
english_sentence = json.load(f) # 使用 `json.load(f)` 将 JSON 文件的内容解析为 Python 数据结构 並存入變量english_sentencer
# 设置窗口尺寸和创建主屏幕
width, height = 800, 600
screen = pygame.display.set_mode((width, height))
# 加载并设置背景图片
image = pygame.transform.scale(pygame.image.load("photo/stones.jpg").convert(), (width, height))
# 设置窗口标题
pygame.display.set_caption("英文单词练习")
# 初始化字体样式和大小
font_title = pygame.font.SysFont("SimHei", 60) # 标题字体
font_sentence = pygame.font.SysFont("SimHei", 40) # 句子展示字体
font_input = pygame.font.SysFont("Comic Sans MS", 30) # 用户输入框字体
font_answer = pygame.font.SysFont("SimHei", 30) # 答案字体
font_tips = pygame.font.SysFont("SimHei", 25) # 提示信息字体
font_score = pygame.font.SysFont("SimHei", 25) # 分数显示字体
# 加载音频文件
right_sound = pygame.mixer.Sound("sound/right.mp3") # 正确回答音效
wrong_sound = pygame.mixer.Sound("sound/wrong.wav") # 错误回答音效
# 初始化文字转语音引擎并设置参数
engine = pyttsx3.init()
engine.setProperty("voice", engine.getProperty("voices")[1].id) # 设置语音类型
engine.setProperty("rate", 145) # 设置语速
# 缩写词与全称映射字典
abbreviation_mapping = {
# 示例缩写与全称配对
"it's": "it is",
"can't": "cannot",
"i'll": "i will",
"won't": "will not",
"i'm": "i am",
"you're": "you are",
"they're": "they are",
"we're": "we are",
"don't": "do not",
"didn't": "did not",
"doesn't": "does not",
# 添加更多的缩写和其对应的完整形式
}
# 扩展缩写的函数
def expand_abbreviations(text):
"""将文本中的缩写扩展为其全称"""
for abbr, full in abbreviation_mapping.items(): #abbr{縮寫} full{全寫}
text = text.replace(abbr, full) #用replace將abbr{縮寫} 替換為full{全寫}
text = text.replace(" ", "") #將文本中的空格替換為無
return text
# 定义练习状态类
class PracticeState:
def __init__(self):
self.is_running = False # 练习是否正在进行
self.question_num = 0 # 已回答问题数量
self.correct_num = 0 # 正确回答数量
self.incorrect_num = 0 # 错误回答数量
self.errors = {} # 记录错误答案及其正确句子
self.current_sentence = None # 当前展示的句子
self.current_english_sentence = None # 当前英语句子
self.current_answer = None # 当前正确答案
self.user_input_text = "" # 用户输入的答案
self.show_answer = False # 是否显示答案
def practice(self):
"""开始新的练习题目"""
# 随机选取一个问题
sentence_keys = list(english_sentence.keys())
random.shuffle(sentence_keys)
self.current_answer = sentence_keys[0]
self.current_english_sentence = self.current_answer
self.current_sentence = english_sentence[self.current_answer]
self.user_input_text = "" # 清空用户输入
self.show_answer = False # 隐藏答案
self.question_num += 1 # 问题计数加一
def check_answer(self, answer):
"""检查用户答案是否正确"""
# 处理答案（去除特殊字符，转换为小写，去空格），并展开缩写
#移除傳入參數answer非字母、数字、空白字符及撇号，将其转换为小写并删除空格，再将缩写展开为完整形式
#该表达式的含义为：r 表示这是一个 原始字符串（raw string）。使用原始字符串时，反斜杠 \ 不会被解释为转义字符，而是会被保留为普通字符。`^` 表示“非”，`\w` 表示所有字母和数字，`\s` 表示空白字符（空格、制表符等），`'’` 表示撇号和右撇号。
# re.sub()` 函数将这些匹配的字符替换为空字符串 `""`，即删除它们。
def normalize(text):
text = text.lower() # 转小写
text = expand_abbreviations(text) # 扩展缩写
text = re.sub(r"[^a-z0-9]", "", text) # 去掉所有非字母数字字符
return text
# 使用difflib计算答案与正确答案的相似度
normalized_answer = normalize(answer)
normalized_correct = normalize(self.current_answer)
# 使用 difflib 计算相似度
ratio = difflib.SequenceMatcher(None, normalized_answer, normalized_correct).ratio()
# 如果相似度超过阈值，则认为回答正确
if ratio > 0.95:
self.correct_num += 1
right_sound.play() # 播放正确音效
time.sleep(1) # 等待一秒
self.practice() # 进入下一题
return True
else:
self.incorrect_num += 1
wrong_sound.play() # 播放错误音效
time.sleep(1) # 等待一秒
# 记录错误答案
self.errors.setdefault(self.current_answer, self.current_sentence)
self.user_input_text = "" # 清空输入框
return False
# 实例化练习状态
state = PracticeState()
# 文字转语音的函数
def speak(audio):
"""朗读文本"""
engine.say(audio)
engine.runAndWait()
# 绘制按钮函数
def draw_button(x, y, text, color, hover_color):
"""绘制按钮并返回是否被点击"""
mouse_x, mouse_y = pygame.mouse.get_pos()
rect = pygame.Rect(x, y, 150, 50) # 按钮矩形
clicked = False
if rect.collidepoint((mouse_x, mouse_y)):
pygame.draw.rect(screen, hover_color, rect)
# 鼠标左键按下则返回 True
if pygame.mouse.get_pressed()[0]:
clicked = True
else:
pygame.draw.rect(screen, color, rect)
# 绘制文字
text_surface = font_answer.render(text, True, (0, 0, 0))
text_rect = text_surface.get_rect(center=(x + 75, y + 25))
screen.blit(text_surface, text_rect)
return clicked
# 绘制用户输入文本的函数
def draw_input_text(text, current_english_sentence):
"""绘制用户输入框及提示文本"""
# 计算输入框的宽度：获取 `current_english_sentence` 字符串的像素宽度，增加 30 像素的额外空间，
# 并确保输入框宽度至少为 300 像素，以便足够容纳用户输入的文本。
#font_input.size(current_english_sentence) 返回一个元组，包含了渲染文本的宽度和高度。[0] 是用来访问这个元组中的第一个元素，也就是文本的宽度。
input_text_width = max(300, font_input.size(current_english_sentence)[0] + 30)
# 创建输入框的矩形区域
input_answer = pygame.Rect(width // 2 - input_text_width // 2, 250, input_text_width, 60)# 创建输入框的矩形区域（Rect）：将输入框水平居中对齐（计算方法为屏幕宽度的一半减去输入框宽度的一半），纵向位置固定在 y=250，輸入框的寬度為要輸入文本的寬度，高度为 60 像素。
pygame.draw.rect(screen, (255, 255, 255), input_answer, 2) # 在屏幕上绘制一个白色矩形，作为输入框的边框。矩形的位置和大小由 `input_answer` 定义，边框宽度为 2 像素。
# 创建并绘制用户输入的文本
input_text_surface = font_input.render(text, True, (255, 255, 255))# 使用 `font_input` 字体将 `text` 渲染为一张图像（Surface），文本颜色为白色 (255, 255, 255)，`True` 参数表示启用抗锯齿，确保文本边缘更平滑。
"""輸入框 輸入文本的位置"""
input_text_rect = input_text_surface.get_rect(topleft=(input_answer.left + 15, input_answer.top)) # 获取渲染后的文本图像的矩形边界（Rect），并将其左上角位置设置在输入框内的 (input_answer.left + 15, input_answer.top)，使文本在输入框内有适当的边距。
screen.blit(input_text_surface, input_text_rect) # 获取渲染后的文本图像的矩形边界（Rect），并将其左上角位置设置在输入框内的 (input_answer.left + 15, input_answer.top)，使文本在输入框内有适当的边距。
# 开始第一次练习
state.practice()# 调用 `state.practice()` 方法，开始或重新开始一个新的练习题目。这将随机选择一个句子作为当前问题，并初始化用户输入等状态信息。
running = True # 当 `running` 为 `True` 时，主循环将持续运行；当 `running` 变为 `False` 时，主循环将退出。
clock = pygame.time.Clock()# 创建一个 `Clock` 对象，用于控制游戏主循环的帧率。通过调用 `clock.tick()` 方法，可以限制循环的速度，确保游戏运行平稳。
while running:
# 主循环：当 `running` 为 `True` 时，持续执行以下代码块，以处理事件和更新屏幕。
# 事件处理
for event in pygame.event.get():
# 处理所有从 Pygame 事件队列中获取的事件
if event.type == pygame.QUIT:
# 如果事件类型为 `QUIT`（例如点击关闭窗口），将 `running` 设置为 `False`，退出主循环
running = False
elif event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
# 如果事件类型为 `MOUSEBUTTONDOWN`（鼠标点击事件）
if not state.is_running:
# 如果练习尚未开始
if width // 2 - 75 <= event.pos[0] <= width // 2 + 75 and height // 2 - 25 <= event.pos[1] <= height // 2 + 25:
# 检查鼠标点击位置是否在“开始练习”按钮区域内
state.is_running = True # 开始练习
state.practice() # 启动新的练习
speak(state.current_english_sentence) # 朗读当前的英语句子
else:
# 如果练习正在进行
if width - 200 <= event.pos[0] <= width - 50 and height - 70 <= event.pos[1] <= height - 20:
# 检查鼠标点击位置是否在“下一题”按钮区域内
state.practice() # 进入下一题
speak(state.current_english_sentence) # 朗读当前的英语句子
if 70 <= event.pos[0] <= 220 and height - 70 <= event.pos[1] <= height - 20:
# 检查鼠标点击位置是否在“显示答案”按钮区域内
state.show_answer = True # 显示当前题目的答案
elif event.type == pygame.KEYDOWN and state.is_running:
# 如果事件类型为 `KEYDOWN`（键盘按键事件），且练习正在进行
if event.key == pygame.K_RETURN:
# 如果按下的是回车键
if state.user_input_text.strip() == "":
# 输入框为空，朗读当前句子
speak(state.current_english_sentence)
else:
# 输入框有文字，提交答案
if state.check_answer(state.user_input_text):
state.practice() # 如果正确，进入下一题
speak(state.current_english_sentence)
elif event.key == pygame.K_BACKSPACE:
# 如果按下的是退格键
state.user_input_text = state.user_input_text[:-1] # 删除用户输入的最后一个字符
elif event.key != pygame.K_TAB and len(state.user_input_text) < 50:
# 如果按下的是其他键（非 Tab 键），且用户输入的文本长度小于 50 个字符
state.user_input_text += event.unicode # 将按下的键字符添加到用户输入文本中
if event.key == pygame.K_TAB:
# 如果按下的是 Tab 键
speak(state.current_english_sentence) # 朗读当前的英语句子
elif event.key == pygame.K_LCTRL:
# 如果按下的是左 Ctrl 键
state.show_answer = True # 显示当前题目的答案
# 绘制界面元素
screen.blit(image, (0, 0)) # 在屏幕上绘制背景图片
# 绘制标题
title_surface = font_title.render("英文单词练习", True, (255, 255, 255))
# 使用 `font_title` 字体渲染标题文本，颜色为白色，启用抗锯齿
title_rect = title_surface.get_rect(center=(width // 2, 100))
# 获取文本矩形区域，并将其中心设置在屏幕上方的指定位置
screen.blit(title_surface, title_rect)
# 在屏幕上绘制标题
# 绘制当前句子
if state.current_sentence:
sentence_surface = font_sentence.render(f'"{state.current_sentence}"', True, (255, 255, 255))
# 使用 `font_sentence` 字体渲染当前句子文本，颜色为白色，启用抗锯齿
sentence_rect = sentence_surface.get_rect(center=(width // 2, 200))
# 获取文本矩形区域，并将其中心设置在屏幕中间的指定位置
screen.blit(sentence_surface, sentence_rect)
# 在屏幕上绘制当前句子
# 绘制用户输入框
draw_input_text(state.user_input_text, state.current_english_sentence)
# 调用 `draw_input_text` 函数绘制用户输入框及当前英语句子
# 绘制提示信息
tips_surface = font_tips.render("请用英文翻译句子", True, (255, 255, 255))
# 使用 `font_tips` 字体渲染提示信息文本，颜色为白色，启用抗锯齿
tips_rect = tips_surface.get_rect(center=(width // 2, 450))
# 获取文本矩形区域，并将其中心设置在屏幕下方的指定位置
screen.blit(tips_surface, tips_rect)
# 在屏幕上绘制提示信息
# 显示答案
if state.show_answer:
answer_surface = font_answer.render(f"答案: {state.current_answer}", True, (255, 255, 255))
# 使用 `font_answer` 字体渲染答案文本，颜色为白色，启用抗锯齿
answer_rect = answer_surface.get_rect(center=(width // 2, 500))
# 获取文本矩形区域，并将其中心设置在屏幕下方的指定位置
screen.blit(answer_surface, answer_rect)
# 在屏幕上绘制当前题目的答案
# 绘制开始/继续练习按钮和显示答案按钮
if not state.is_running:
# 背景
screen.blit(image, (0,0))
# 标题
title = font_title.render("英文口语练习", True, (255,255,255))
screen.blit(title, (width//2 - title.get_width()//2, 100))
# 功能介绍
tips = [
"功能特点:",
"1. 支持语音朗读英文句子",
"2. 自动检测翻译准确度",
"3. 记录错题并提供复习功能",
"4. 支持缩写自动扩展",
"5. 按Tab键重复朗读句子",
"6. 按Ctrl键显示答案",
]
for i, tip in enumerate(tips):
text = font_tips.render(tip, True, (255,255,255))
screen.blit(text, (width//2 - 250, 200 + i*35))
# 开始按钮
if draw_button(width//2 - 100, 450, "开始练习", (0,255,0), (255,255,0)):
state.is_running = True
state.practice()
speak(state.current_english_sentence) # 朗读当前的英语句子
else:
# 如果练习正在进行
draw_button(width - 200, height - 70, "下一题", (255, 255, 255), (200, 200, 200))
# 绘制“下一题”按钮，颜色为白色，鼠标悬停时变为灰色
draw_button(70, height - 70, "显示答案", (255, 255, 255), (200, 200, 200))
# 绘制“显示答案”按钮，颜色为白色，鼠标悬停时变为灰色
# 显示分数
score_surface = font_score.render(f"答对: {state.correct_num}", True, (255, 255, 255))
# 使用 `font_score` 字体渲染分数文本，颜色为白色，启用抗锯齿
score_rect = score_surface.get_rect(topright=(width - 20, 20))
# 获取文本矩形区域，并将其右上角设置在屏幕的指定位置
screen.blit(score_surface, score_rect)
# 在屏幕上绘制当前的分数
# 更新屏幕
pygame.display.flip()
# 更新整个屏幕显示，将所有绘制的内容刷新到屏幕上
# 控制帧率
clock.tick(60)
# 控制主循环的最大帧率为 60 帧每秒，确保游戏运行平稳
# 退出pygame
pygame.quit()
# 退出 Pygame 库，释放资源并关闭游戏窗口