俄罗斯方块C课程设计报告.docx
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俄罗斯方块C课程设计报告
课程设计报告
题目：
基于C++俄罗斯方块
学院：
专业：
学号：
姓名：
二○一三年十二月
经典小游戏设计-俄罗斯方块
一、需求分析。
1.1、游戏需求
随机给出不同的形状（长条形、Z字形、反Z形、田字形、7字形、反7形、T字型）下落填充给定的区域，若填满一条便消掉，若在游戏中各形状填满了给定区域，为输者，弹出相应提示。
1.2、游戏界面需求
良好的用户界面，有关信息显示（如操作方法、等级等）。
让方块在一定的区域内运动和变形,该区域用一种颜色表明,即用一种颜色作为背景,本游戏的背景设为黑色。
还需用另一种颜色把黑色围起来,宽度适中，要实现美感。
而不同的方块用不同的着色表示，使游戏界面更加清晰、有条理。
消层时采用一定的时间延迟，增加视觉消行的感官效果。
1.3、游戏方块需求
良好的方块形状设计，绘制七种常见的基本图形（长条形、Z字形、反Z形、田字形、L字形、反L形、T字型）以及另外本程序另外加入的点形方块，各个方块要能实现它的变形，可设为顺时针或逆时针变形，一般为逆时针。
为体现游戏的趣味性和扩展性，本游戏象征性的增加了点形方块，其他更多形状的方块可用类似方法增加。
1.4、游戏控制的需求
游戏控分为多个方面，包括画面绘制，控制命令的获取，控制命令的分配、控制命令的处理，方块的绘制，方块的移动，方块的旋转，方块下落和消层以及计分等。
对各个命令的合理处理和综合控制十分重要，一旦出错可能导致整个程序的崩溃，因此需要小心设计。
二、系统设计。
2.1、程序流程图：
2.2、游戏设计概述
从整体上而言，在该游戏可设计一个方块类，其中包括对方块的信息描述（如：
ID）、方块的操作（如：
旋转、下沉）。
再设计一个控制类，实现各种控制（如：
获取控制信号，分发控制信号）。
另定义一个游戏区类，用以处理游戏区绘制等内容。
框图如下：
方块类（GAME_BLOCK）
游戏区类（Window）
Private:
BLOCKINFOg_CurBlock;
（新方块）
BLOCKINFOg_NextBlock;
（下一方块）
Private:
无
Public:
VoidInitWindow（）
Public:
GAME_BLOCK（）{}
~GAME_BLOCK（）{}
voidNewBlock（）;//生成方块
boolCheckBlock（BLOCKINFO_block）;//检测方块能否放下
voidDrawBlock（BLOCKINFO_block,DRAW_draw=SHOW）;
voidOnRotate（）;//旋转方块
voidOnLeft（）;//左移方块
voidOnRight（）;//右移方块
voidOnDown（）;//下移方块
voidOnSink（CGAME&）;//沉底方块
BLOCKINFO&CurBlock（）;
BLOCKINFO&NextBlock（）;
游戏控制类（CGame）
Private:
VoidDispatchControl（CTRL）;
Public:
voidInitGame（）;//初始化游戏
VoidStart_Game（）;//开始游戏
voidGame_Over（）;//游戏结束
voidNewGame（）;//新游戏
voidQuit_Game（）;//退出游戏
CTRLGetControl（bool_onlyresettimer=false）;//获取控制命令
在主函数中（按照2.1中框图），先通过控制类初始化游戏，再通过随机时间函数获得一个随机数，该随机数确定一个方块，即用该随机数产生一个ID从而确定产生的为方块。
然后从键盘取得各种操作信号，通过控类函数对操作信号进行分发、处理，进而控制方块的行为改变。
与此同时，监控游戏区中已有方块的状态，一旦满足消行即进行消行控制，同时进行计分和等级划分，而如果游戏区已满则游戏结束，弹出提示。
而对界面和方块的展现主要通过第三方软件EasyX实现，通过其画图位置的改变与时间的结合达到方块视觉移动的效果。
2.3、定义方块的数据结构
方块是本游戏的基本要素，对于方块的设计，本游戏用4*4的矩阵画出来，在相应的位置置为‘1’和‘0’以实现各种方块的形状，以“立L形”为例如下：
0
1
0
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
而在程序设计中则赋予各种基本方块一个不同的十六进制ID即可表示该方块，如“立7形”其ID为[0x4460]，再与其其他变形组合和着色分配即可得到各种L形ID的集合｛0x4460,0x02E0,0x0622,0x0740，MAGENTA｝；其他各种方块类似设计。
具体清单如下：
{{0x0F00,0x4444,0x0F00,0x4444,RED},//I
{0x0660,0x0660,0x0660,0x0660,BLUE},//口
{0x4460,0x02E0,0x0622,0x0740,CYAN},//L蓝绿色
{0x2260,0x0E20,0x0644,0x0470,GREEN},//反L
{0x0C60,0x2640,0x0C60,0x2640,BROWN},//Z
{0x0360,0x4620,0x0360,0x4620,YELLOW},//反Z
{0x4E00,0x4C40,0x0E40,0x4640,MAGENTA}};//T品红
2.4、方块的变形
方块要实现变形，其实就是通过EasyX画出不同的图形来实现的，当然乱画是不行的，而为了控制其变形的情况，必须设定相应的图形描述，本程序使用的是不同图形的不同ID码表示的方法来实在方块的描述的。
能过键盘接收变形指令（即向上键），将所得信号传递给信号接收函数，再通过信号处理函数改变当前方块的ID值，最后根据新的ID值画出新的图形，此时即实在了方块的变形。
2.5、定时处理机制
为了提高游戏的易控性和自动性，定时机制是很有必要的。
经过定时器的设置后，这里通过利用控制程序跳到定时器的时间的处理函数去实现，当固定时间片间隔到达后，先检测当前下坠物是否已经到达了底部，不是则进行下坠物向下移动一个单位的操作，是则到底后产生一个新的“下一个下坠物”，并代替旧的，将原先旧的“下一个下坠物”用作当前激活状态下正在使用的下坠物，并对使用后的一些状态进行检测：
是否马上到达底部，使则进行销行操作；是否在到达底部的同时到达游戏区域的顶部，从而判定游戏是否因违规而结束，弹出相应对话框供用户选择是否继续重新开始。
图3.2.2装载方块
视图类通过不同十六进制ID来记录下坠物的类型,共有七种形状，并从7种方块中随机抽取图形。
而ID除了记录下坠物的类型外,还需记录其当前的变形状态。
在产生新的下一个下坠物前，需要先将当前状态物的记录和旧的下一个下坠物保存下来，然后用随机函数Random（）产生一个最大值不大于指定值的随机正整数，将这个新生成的正整数用作新的“下一个下坠物”的形状值。
三、关键代码描述。
#include
#include
#include
/////////////////////////////////////////////
//定义常量、枚举量、结构体、全局变量
/////////////////////////////////////////////
#defineWIDTH10//游戏区宽度
#defineHEIGHT22//游戏区高度
#defineUNIT20//每个游戏区单位的实际像素
//定义操作类型
enumCMD
{
CMD_ROTATE,//方块旋转
CMD_LEFT,CMD_RIGHT,CMD_DOWN,//方块左、右、下移动
CMD_SINK,//方块沉底
CMD_QUIT//退出游戏
};
//定义绘制方块的方法
enumDRAW
{
SHOW,//显示方块
CLEAR,//擦除方块
FIX//固定方块
};
//定义七种俄罗斯方块
structBLOCK
{
WORDdir[4];//方块的四个旋转状态
COLORREFcolor;//方块的颜色
}g_Blocks[7]={{0x0F00,0x4444,0x0F00,0x4444,RED},//I
{0x0660,0x0660,0x0660,0x0660,BLUE},//口
{0x4460,0x02E0,0x0622,0x0740,CYAN},//L蓝绿色
{0x2260,0x0E20,0x0644,0x0470,GREEN},//反L
{0x0C60,0x2640,0x0C60,0x2640,BROWN},//Z
{0x0360,0x4620,0x0360,0x4620,YELLOW},//反Z
{0x4E00,0x4C40,0x0E40,0x4640,MAGENTA}};//T品红
//定义当前方块、下一个方块的信息
structBLOCKINFO
{
byteid;//方块ID
charx,y;//方块在游戏区中的坐标
bytedir:
2;//方向
}g_CurBlock,g_NextBlock;
//定义游戏区
BYTEg_World[WIDTH][HEIGHT]={0};
/////////////////////////////////////////////
//函数声明
/////////////////////////////////////////////
voidInit（）;//初始化游戏
voidQuit（）;//退出游戏
voidNewGame（）;//开始新游戏
voidGameOver（）;//结束游戏
CMDGetCmd（）;//获取控制命令
voidDispatchCmd（CMD_cmd）;//分发控制命令
voidNewBlock（）;//生成新的方块
boolCheckBlock（BLOCKINFO_block）;//检测指定方块是否可以放下
voidDrawUnit（intx,inty,COLORREFc,DRAW_draw）;//画单元方块
voidDrawBlock（BLOCKINFO_block,DRAW_draw=SHOW）;//画方块
voidOnRotate（）;//旋转方块
voidOnLeft（）;//左移方块
voidOnRight（）;//右移方块
voidOnDown（）;//下移方块
voidOnSink（）;//沉底方块
staticintscore=0;
/////////////////////////////////////////////
//函数定义
/////////////////////////////////////////////
//主函数
voidmain（）
{
Init（）;
CMDc;
while（true）
{
c=GetCmd（）;
DispatchCmd（c）;
//按退出时，显示对话框咨询用户是否退出
if（c==CMD_QUIT）
{
HWNDwnd=GetHWnd（）;
if（MessageBox（wnd,_T（"您要退出游戏吗？
"）,_T（"提醒"）,MB_OKCANCEL|MB_ICONQUESTION）==IDOK）
Quit（）;
}
}
}
//初始化游戏
voidInit（）
{
initgraph（640,480）;
srand（（unsigned）time（NULL））;
setbkmode（TRANSPARENT）;//设置图案填充的背景色为透明
//显示操作说明
settextstyle（14,0,_T（"宋体"））;
outtextxy（20,330,_T（"操作说明：
"））;
outtextxy（20,350,_T（"上：
旋转"））;
outtextxy（20,370,_T（"下：
下移"））;
outtextxy（20,390,_T（"左：
左移"））;
outtextxy（20,410,_T（"右：
右移"））;
outtextxy（20,430,_T（"空格：
沉底"））;
outtextxy（20,450,_T（"ESC：
退出"））;
outtextxy（40,150,_T（score））;
//设置坐标原点
setorigin（220,20）;
//绘制游戏区边界
rectangle（-1,-1,WIDTH*UNIT,HEIGHT*UNIT）;
rectangle（（WIDTH+1）*UNIT-1,-1,（WIDTH+5）*UNIT,4*UNIT）;
//开始新游戏
NewGame（）;
}
//退出游戏
voidQuit（）
{
closegraph（）;
exit（0）;
}
//开始新游戏
voidNewGame（）
{
//清空游戏区
setfillcolor（BLACK）;
solidrectangle（0,0,WIDTH*UNIT-1,HEIGHT*UNIT-1）;
ZeroMemory（g_World,WIDTH*HEIGHT）;
//生成下一个方块
g_NextBlock.id=rand（）%7;
g_NextBlock.dir=rand（）%4;
g_NextBlock.x=WIDTH+1;
g_NextBlock.y=HEIGHT-1;
//获取新方块
NewBlock（）;
}
//结束游戏
voidGameOver（）
{
HWNDwnd=GetHWnd（）;
if（MessageBox（wnd,_T（"游戏结束。
\n想重新来一局吗？
"）,_T（"游戏结束"）,MB_YESNO|MB_ICONQUESTION）==IDYES）
NewGame（）;
else
Quit（）;
}
//获取控制命令
DWORDm_oldtime;
CMDGetCmd（）
{
//获取控制值
while（true）
{
//如果超时，自动下落一格
DWORDnewtime=GetTickCount（）;
if（newtime-m_oldtime>=500）
{
m_oldtime=newtime;
returnCMD_DOWN;
}
//如果有按键，返回按键对应的功能
if（kbhit（））
{
switch（getch（））
{
case'w':
case'W':
returnCMD_ROTATE;
case'a':
case'A':
returnCMD_LEFT;
case'd':
case'D':
returnCMD_RIGHT;
case's':
case'S':
returnCMD_DOWN;
case27:
returnCMD_QUIT;
case'':
returnCMD_SINK;
case0:
case0xE0:
switch（getch（））
{
case72:
returnCMD_ROTATE;
case75:
returnCMD_LEFT;
case77:
returnCMD_RIGHT;
case80:
returnCMD_DOWN;
}
}
}
//延时（降低CPU占用率）
Sleep（20）;
}
}
//分发控制命令
voidDispatchCmd（CMD_cmd）
{
switch（_cmd）
{
caseCMD_ROTATE:
OnRotate（）;break;
caseCMD_LEFT:
OnLeft（）;break;
caseCMD_RIGHT:
OnRight（）;break;
caseCMD_DOWN:
OnDown（）;break;
caseCMD_SINK:
OnSink（）;break;
caseCMD_QUIT:
break;
}
}
//生成新的方块
voidNewBlock（）
{
g_CurBlock.id=g_NextBlock.id,g_NextBlock.id=rand（）%7;
g_CurBlock.dir=g_NextBlock.dir,g_NextBlock.dir=rand（）%4;
g_CurBlock.x=（WIDTH-4）/2;
g_CurBlock.y=HEIGHT+2;
//下移新方块直到有局部显示
WORDc=g_Blocks[g_CurBlock.id].dir[g_CurBlock.dir];
while（（c&0xF）==0）
{
g_CurBlock.y--;
c>>=4;
}
//绘制新方块
DrawBlock（g_CurBlock）;
//绘制下一个方块
setfillcolor（BLACK）;
solidrectangle（（WIDTH+1）*UNIT,0,（WIDTH+5）*UNIT-1,4*UNIT-1）;
DrawBlock（g_NextBlock）;
//设置计时器，用于判断自动下落
m_oldtime=GetTickCount（）;
}
//画单元方块
voidDrawUnit（intx,inty,COLORREFc,DRAW_draw）
{
//计算单元方块对应的屏幕坐标
intleft=x*UNIT;
inttop=（HEIGHT-y-1）*UNIT;
intright=（x+1）*UNIT-1;
intbottom=（HEIGHT-y）*UNIT-1;
//画单元方块
switch（_draw）
{
caseSHOW:
//画普通方块
setlinecolor（0x006060）;
roundrect（left+1,top+1,right-1,bottom-1,5,5）;
setlinecolor（0x003030）;
roundrect（left,top,right,bottom,8,8）;
setfillcolor（c）;
setlinecolor（LIGHTGRAY）;
fillrectangle（left+2,top+2,right-2,bottom-2）;
break;
caseFIX:
//画固定的方块
setfillcolor（RGB（GetRValue（c）*2/3,GetGValue（c）*2/3,GetBValue（c）*2/3））;
setlinecolor（DARKGRAY）;
fillrectangle（left+1,top+1,right-1,bottom-1）;
break;
caseCLEAR:
//擦除方块
setfillcolor（BLACK）;
solidrectangle（x*UNIT,（HEIGHT-y-1）*UNIT,（x+1）*UNIT-1,（HEIGHT-y）*UNIT-1）;
break;
}
}
//画方块
voidDrawBlock（BLOCKINFO_block,DRAW_draw）
{
WORDb=g_Blocks[_block.id].dir[_block.dir];
intx,y;
for（inti=0;i<16;i++,b<<=1）
if（b&0x8000）
{
x=_block.x+i%4;
y=_block.y-i/4;
if（yDrawUnit（x,y,g_Blocks[_block.id].color,_draw）;
}
}
//检测指定方块是否可以放下
boolCheckBlock（BLOCKINFO_block）
{
WORDb=g_Blocks[_block.id].dir[_block.dir];
intx,y;
for（inti=0;i<16;i++,b<<=1）
if（b&0x8000）
{
x=_block.x+i%4;
y=_block.y-i/4;
if（（x<0）||（x>=WIDTH）||（y<0））
returnfalse;
if（（yreturnfalse;
}
returntrue;
}
//旋转方块
voidOnRotate（）
{
//获取可以旋转的x偏移量
intdx;
BLO
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