俄罗斯方块游戏设计
2019-08-13 本文已影响0人
藕丝空间
项目简介：设计经典游戏——俄罗斯方块。
1、项目需求
使用 Python 的第三个库 Pygame 来制作俄罗斯方块。
2、项目思路
俄罗斯方块其实就是一副能够实现人机交互的动画，可以让人来控制四格拼版个的图形样式和位置的呈现。那么动画的原理是什么呢？就以我的孩子在绘画培训班的例子来做解答，就是让孩子先画出一副一副的静态图片，然后再将一副一副的静态图片装订成册，然后快速进行快速翻书，那么就会呈现出来动画的效果。
翻书
知道了动画的原理之后，对照我们的俄罗斯方块游戏，其实就是将不同样式的四格拼版在游戏区域中的不同位置分解成 N 多张静态的图片。
3、项目步骤
- 构建 Python 开发环境。
- 在窗体内构建四格拼版游戏区域。
- 在游戏区域内活动小方格。
- 在游戏区域内绘制不同样式的四格拼板。
- 四格拼板的冲突和限制。
4、代码展示
# -*- coding: utf-8 -*-
import pygame, random
__author__ = {
'name': "东方鹗",
'github': "https://github.com/eastossifrage",
'B 站主页': "https://space.bilibili.com/194359739",
'知乎专栏': "https://zhuanlan.zhihu.com/ousi-python",
'简书专栏': "https://www.jianshu.com/c/2036276cf0e8",
'version': "1.0"
}
# 定义几个颜色 R G B
bgcolor = ( 30, 25, 25) # 背景设置为黑色
yellow = (255, 245, 40) # 黄色
light_yellow = (175, 175, 20)
white = (255, 245, 245)
gray = (185, 185, 185)
black = ( 0, 0, 0)
red = (155, 0, 0)
light_red = (175, 20, 20)
green = ( 0, 155, 0)
light_green = ( 20, 175, 20)
blue = ( 0, 0, 155)
light_blue = ( 20, 20, 175)
# 定义颜色元组
colors = (yellow, gray, black, red, green, blue)
# 定义屏幕大小
s_width = 800
s_height = 600
# 定义俄罗斯方块游戏区域的大小
a_width = 364
a_height = 544
# 定义正方形的大小
edge = 20
# 定义游戏区域左上角坐标
coordinate = ((s_width-a_width)//4, s_height-a_height)
# 定义游戏区域中的小方格的行列数
box_row = a_height//edge # 小方格的每列个数，也就是行数
box_col = a_width//edge # 小方格的每行个数，也就是列数
#定义游戏区域中的小方格的开始位置
inital_pos = (0, int(box_col//2))
# 以下是七种形状的拼版按照小方格的位置所对应的坐标
I = [[(0, -1), (0, 0), (0, 1), (0, 2)],
[(-1, 0), (0, 0), (1, 0), (2, 0)]]
J = [[(-2, 0), (-1, 0), (0, 0), (0, -1)],
[(-1, 0), (0, 0), (0, 1), (0, 2)],
[(0, 1), (0, 0), (1, 0), (2, 0)],
[(0, -2), (0, -1), (0, 0), (1, 0)]]
L = [[(-2, 0), (-1, 0), (0, 0), (0, 1)],
[(1, 0), (0, 0), (0, 1), (0, 2)],
[(0, -1), (0, 0), (1, 0), (2, 0)],
[(0, -2), (0, -1), (0, 0), (-1, 0)]]
O = [[(0, 0), (0, 1), (1, 0), (1, 1)]]
S = [[(-1, 0), (0, 0), (0, 1), (1, 1)],
[(1, -1), (1, 0), (0, 0), (0, 1)]]
T = [[(0, -1), (0, 0), (0, 1), (-1, 0)],
[(-1, 0), (0, 0), (1, 0), (0, 1)],
[(0, -1), (0, 0), (0, 1), (1, 0)],
[(-1, 0), (0, 0), (1, 0), (0, -1)]]
Z = [[(0, -1), (0, 0), (1, 0), (1, 1)],
[(-1, 0), (0, 0), (0, -1), (1, -1)]]
# 定义拼版元组
# shapes_tuple = (I, J, L, O, S, T, Z)
shapes_tuple = (J, L, S, T, Z)
# 定义刷新频率
fps = 15 #设置屏幕刷新率
def box(rect, color):
''' 功能：画出用于组成图形的单个正方形
参数：rect: 该参数为一个pygame.Rect对象在游戏区域的相对坐标
color：小方格的颜色
'''
pygame.Surface.fill(screen, color, rect) # 填充方格内的颜色
pygame.draw.rect(screen, white, rect, 1) # 画出方格的线条
def area():
''' 功能：画出游戏区域
'''
rect = pygame.Rect(coordinate, (a_width, a_height))
pygame.draw.rect(screen, light_blue, rect, 5) # 画出游戏区域
def rect_matrix():
''' 功能：以游戏区域为基础，画出用于呈现方块图形的矩阵。
'''
# 下面一行列表推导的代码用于构造小方格的二维列表
return [[pygame.Rect((coordinate[0] + x*edge + 2),
(coordinate[1] + y*edge + 2), edge, edge)
for x in range(box_col)] for y in range(box_row)]
def color_matrix():
''' 功能：以游戏区域为基础，画出用于呈现方块颜色的矩阵。'''
# 下面一行列表推导的代码用于构造小方格颜色的二维列表，默认是 None
return [[None for x in range(box_col)] for y in range(box_row)]
def show_shape(rect_matrix, row, col, shape, color):
'''功能：显示游戏区域内的四格拼版。
参数：matrix: 游戏区域的网格的坐标
row：拼版的中心点相对背景网格的横坐标
col：拼版的中心点相对背景网格的纵坐标
shape: 四格拼版的小方格相对于中心点的坐标
color：拼版的颜色
'''
for x in shape:
if row+x[0] >= 0: # 舍弃中心点以上部分，防止从最底部出现
box(rect_matrix[row+x[0]][col+x[1]], color)
def conflict(color_matrix, row, col, shape):
'''功能：检测游戏区域内的四格拼版是否与底部边界或其它已存在的拼版有冲突。
参数：matrix: 游戏区域的网格的坐标
row：拼版的中心点相对背景网格的横坐标
col：拼版的中心点相对背景网格的纵坐标
shape: 四格拼版的小方格相对于中心点的坐标
'''
for x in shape:
if row+x[0] >= box_row: # 检测四格拼版是否与
return True # 游戏区域内的底部边界有冲突
if row+x[0] >= 0 and \
color_matrix[row+x[0]][col+x[1]] != None: # 检测四格拼板中的小方格是否
return True # 与当前位置有冲突
return False
def clear_line(color_matrix):
'''功能：清空已连成一线的行'''
num = 0
for x in color_matrix:
if None not in x:
num = color_matrix.index(x)
for i in reversed(range(1, num+1)): # 需要倒序输出
color_matrix[i] = color_matrix[i-1]
if __name__ == "__main__":
pygame.init() # 使用 pygame 之前先进行初始化
clock=pygame.time.Clock() # 定义时钟
screen = pygame.display.set_mode((s_width, s_height), pygame.RESIZABLE, 32)
# 上面一行代码的功能为设置屏幕大小，此实例为 800*600，
# 第二个参数是 RESIZABLE，表示打开一个可以改变大小的窗口，
# 第三个参数是 32 位真彩色。
pygame.display.set_caption("俄罗斯方块") # 设置窗体名称
r_mtx = rect_matrix()
c_mtx = color_matrix()
row, col = inital_pos
color = random.choice(colors)
shapes = random.choice(shapes_tuple)
shape = random.choice(shapes)
shape_num = shapes.index(shape) # 获取四格拼板的形状列表的下标
while True:
#pygame.time.delay(25)
screen.fill(bgcolor) # 表示填充背景颜色。
for event in pygame.event.get():
if event.type == pygame.QUIT: # 检测退出动作
exit()
area()
for r in range(box_row):
for c in range(box_col):
if c_mtx[r][c] is not None:
box(r_mtx[r][c], c_mtx[r][c])
shape_left = min(shape, key=lambda x:x[1])[1] # 拼版的最左边坐标值
shape_right = max(shape, key=lambda x:x[1])[1] # 拼版的最右边坐标值
cft = conflict(c_mtx, row, col, shape)
keys = pygame.key.get_pressed() # 检测键盘动作
if keys[pygame.K_LEFT] and not cft: # 使用向左键来控制方块向左移动
if col + shape_left > 0:
col -= 1
if conflict(c_mtx, row, col, shape): # 如果冲突
col += 1 # 回退一格
if keys[pygame.K_RIGHT] and not cft: # 使用向左键来控制方块向右移动
if col + shape_right < box_col-1:
col += 1
if conflict(c_mtx, row, col, shape): # 如果冲突
col -= 1 # 回退一格
if keys[pygame.K_a] and not cft: # 使用 W 键将拼版左转
shape_num -= 1
shape = shapes[shape_num%len(shapes)] # 选择新拼版
shape_left = min(shape, key=lambda x:x[1])[1] # 新拼版的最左边坐标值
shape_right = max(shape, key=lambda x:x[1])[1] # 新拼版的最右边坐标值
if col+shape_left < 0 or \
col+shape_right > box_col-1 or \
conflict(c_mtx, row, col, shape): # 如果冲突、超出左或右边界
# 要注意 or 逻辑的短路顺序
shape_num += 1 # 回退到上一个拼版
shape = shapes[shape_num%len(shapes)] # 选择原拼版
if keys[pygame.K_d] and not cft: # 使用 D 键将拼版右转
shape_num += 1
shape = shapes[shape_num%len(shapes)]
shape_left = min(shape, key=lambda x:x[1])[1] # 拼版的最左边坐标值
shape_right = max(shape, key=lambda x:x[1])[1] # 拼版的最右边坐标值
if col+shape_left < 0 or \
col+shape_right > box_col-1 or \
conflict(c_mtx, row, col, shape): # 如果冲突、超出左或右边界
# 要注意 or 逻辑的短路顺序
shape_num -= 1 # 回退到上一个拼版
shape = shapes[shape_num%len(shapes)] # 选择原拼版
if cft:
for x in shape:
if row+x[0] > 0: # 舍弃中心点以上部分，防止从最底部出现
c_mtx[row+x[0]-1][col+x[1]] = color
if row != 0: # 检测拼版重叠的位置是否在第一行，如果不是，生成新拼版
row, col = inital_pos # 设置新拼版的起始位置
color = random.choice(colors) # 重新选择颜色
shapes = random.choice(shapes_tuple)
shape = random.choice(shapes) # 重新选择拼版
else: # 检测拼版重叠的位置是否在第一行，如果是，游戏结束
print("GAME OVER")
break
else:
clear_line(c_mtx) # 清空已填满的行
show_shape(r_mtx, row, col, shape, color) # 显示游戏区域内的四格拼版
row += 1
clock.tick(fps)
pygame.display.update()
