JAVA课程设计俄罗斯方块含代码.docx

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JAVA课程设计俄罗斯方块含代码

Java程序课程设计

任务书

俄罗斯方块游戏的开发

1、主要内容：

俄罗斯方块游戏具有广泛的游戏人群，因为它比较简单有趣，无论老少都比较适合。

俄罗斯方块游戏的设计对于每一个Java语言设计者进行语言提高和进阶都是一个很好的锻炼机会。

俄罗斯方块游戏的设计工作是非常复杂和重要的，它涉及面逛，牵涉面多，如果不好好考虑和设计，将难以成功开发出这个游戏。

在这个游戏的设计中，将牵涉到图形界面的显示与更新，数据的收集与更新并且在这个游戏的开发中还会应用类的继承机制以及一些设计模式。

因此，如何设计和开发好这个俄罗斯方块游戏，对于提高Java开发水平和系统的设计能力有极大的帮助。

在设计开发过程中，开发者需要处理好各个类之间的集成关系，还要处理各个类的相应的封装，并且还要协调好各个模块之间的逻辑依赖关系和数据通信关系。

2、具体要求（包括技术要求等）：

系统的功能设计要求：

本课程设计将实现以下几种功能。

1.游戏界面主框架

游戏界面主框架主要包括游戏图形区域界面，游戏速度的选择更新界面，，游戏分数的显示更新界面，下一个图形方块的显示更新区域，开始游戏按钮，重新开始游戏按钮以及退出游戏按钮

游戏界面主框架的主要结构如下图所示。

2．游戏图形区域界面的显示更新功能

游戏图形区域界面主要是一个图形显示更新区域，主要包括游戏方块显示更新，整行方块的删除和更新，进行中和游戏结束时的分数更新和游戏图形区域界面的清除。

在这个游戏图形区域界面中，主要是一个表格，根据相应格子的设置标志来显示相应的图形图片，这样就实现了俄罗斯方块的实时显示。

3．游戏方块的设计

在俄罗斯方块游戏中，具体的游戏方块图形的设计是比较重要的一个方面。

因为俄罗斯方块游戏中主要的动作就是控制游戏方块的移动和翻转，以便于组成一行行连续的方块从而增加游的分数。

由于主要的游戏动作都集中在这个游戏方块上，因此游戏方块的设计就显得格外重要了。

为了增加程序的可扩展性，这里设计一个游戏方块的基类，各个具体的游戏方块都从这个基类开始继承。

这样，当需要增加游戏方块时就不用重新设计新的类，只需要从这个基类集成出一个类就可以了。

更具基类设计了8个派生游戏方块类，其结构如图：

系统功能设计分析

俄罗斯方块游戏根据游戏界面布局的不同，将系统划分为如下几个功能部分。

（1）游戏显示更新功能。

游戏显示更新功能主要是更新显示游戏区域的方块显示，包括控制游戏方块的下落速度，下落方向以及形状改变，并且还需要判断当前游戏方块是否满足消除一行的条件。

GameAreaPanel类就是游戏显示更新的控制类，paint（Graphicsg）方法主要负责游戏区域的实时重绘。

（2）游戏方块预览功能。

在游戏过程中，当在游戏区域中出现一个游戏方块时，必须在游戏预览区域出现下一个游戏方块，这样有利于游戏者控制游戏的策划。

由于在此游戏中存在8中不同的游戏方块，所以在游戏方块预览中就需要显示随机生成游戏方块。

PreviewPanel类是游戏预览控制类，在painting（Graphicsg）方法中，将根据生成的随机数字显示不同的游戏方块。

（3）游戏方块控制功能。

给各种游戏方块设置一个基类，主要包括begin（）（初始化显示）方法，down（）（向下移动）方法，left（）（向左移动）方法，right（）（向右移动）方法，change（）（变换角度）方法，downto（）（一下到底）方法。

在各个游戏子类中，需要具体实现这些方法。

（4）游戏速度分数更新功能。

在游戏者进行游戏的过程中，需要按照异地昂的游戏规则给游戏规则给游戏者计算游戏分数，当游戏分数达到一定数量后，就需要给游戏者增加难度，即提高游戏中游戏方块的下落速度。

学习并掌握以下技术：

Java等

熟练使用以下开发工具：

JCreator等

实现系统上述的功能。

3、进度安排：

12月28日~12月29日：

课程设计选题，查找参考资料

12月29日~12月30日：

完成需求分析

12月31日~1月2日：

完成系统设计和数据库设计

1月3日~1月4日：

完成程序代码的编写

1月5日~1月6日：

系统测试与完善

1月7日~1月8日：

完成课程设计报告，准备答辩

4、主要参考文献

[1]刘中兵.Java高手真经[M].北京:

电子工业出版社,2009.3:

3-666

[2]陶亚楠廖建.JavaWeb开发入行真功夫[M].北京：

电子工业出版社，2009.3：

3-222

[3]黄晓东.Java课程设计案列精编（第二版）[M].中国水利水电出版社，2007.4:

6-333

[4]黄晓东.Java课程设计案列精编（第一版）[M].中国水利水电出版社，2004.5：

6-222

[5]赵斌.SQLServer2008应用开发案例解析[M].北京：

科学出版社，2009：

8-100

[6]KaiLeungYung，WaiHungIp，Ding-WeiWang.SoftComputingBasedProcurementPlanningofTime-variableDemandinManufacturingSystems[J].InternationalJournalofAutomationandComputing.2007,4

（1）：

80-87

[7]MelineJ.P.VanderMeulen，MiguelRevilla.TheEffectivenessofChoiceofProgrammingLanguageasaDiversitySeekingDecision[J].SpringerBerlin/Heidelberg.2005,（3）：

199-209

摘要

在现今电子信息高速发展的时代，电子游戏已经深入人们的日常生活，成为老少皆宜的娱乐方式。

但是游戏设计结合了日新月异的技术，在一个产品中整合了复杂的设计、艺术、声音和软件，所以并不是人人皆知。

直到今天，在中国从事游戏设计的人仍然很少，但是游戏行业的发展之快，远超如家电、汽车等传统行业，也正因为如此，游戏人才的教育、培养远落后于产业的发展。

俄罗斯方块是个老幼皆宜的小游戏，它实现由四块正方形的色块组成，然后存储在一个数组的四个元素中，计算机随机产生不同七种类型的方块，根据计算机时钟控制它在一定的时间不停的产生，用户根据键盘的四个方向键控制翻转、向左、向右和向下操作，（控制键的实现是由键盘的方向键的事件处理实现）。

然后程序根据这七种方块堆叠成各种不同的模型。

论文描述了游戏的历史，开发此游戏的环境，游戏开发的意义。

遵循软件工程的知识，从软件问题定义开始，接着进行可行性研究、需求分析、概要设计、详细设计，最后对软件进行了测试，整个开发过程贯穿软件工程的知识体系。

此次设计在MicrosoftWindowsXP系统下，以Java为开发语言，在eclipse开发平台上进行游戏的设计与实践。

关键词：

游戏设计；算法；数组；事件

Abstract

Intheeraofhigh-speeddevelopmentofelectronicinformation,computergamehasenterpeople’sdailylife,becomeanamusementadapttooldandyoung.ButGamedesignisacombinationoffast-movingtechnology,thecomplexityofintegratingdesign、art、audioandsoftwareintoasingleproduction,sothistechnologyisn’tknownbyeveryone.up-to-date,therearefewpeopleworkatgamedesignallthesame,whereas,thedevelopmentofgameindustrymorefasterthantraditionalindustryashomeappliancesandautomobile,bythereasonofthissituation,theeducationandtrainingofpersonwithabilityofgamedesigndropbehindthedevelopmentofgameindustry.

TheRussiansquarepieceisaget-awaydramawithallproperoldyoung,itcarryouttobeconstitutebyfourpiecesofcolorsofexactsquarepiece,thensaveinonefourchemicalelementsofthepieceset,randomcreationdissimilarityofcalculatorseventhesquarepieceofthecategorytype,controlitaccordingtothecalculatorclockincertaintimecontinuouslycreation,thecustomerisinsideoutaccordingtofourdirectionskeycontrolofthekeyboard,toleft,rightwardsandgetdowntheoperation,.（therealizationofthecontrolkeyistobecarryoutbytheeventhandlingofthedirectionkeyofthekeyboard）Thentheprocedurepiledsaccordingtothesesevenkindsofsquarepiecesvariousdifferentmodel.

Thethesishasdescribedthegamehistory,hasdevelopedthisgameenvironment,developmentsignificanceofgame.Knowledgeabidingbyasoftwareengineering,definitionbeginsfromsoftwareproblem,proceedtocarryoutfeasibilitystudy,needanalysis,essentialsdesign,detaileddesign,theatlasthascarriedoutatestingonthesoftware,entireexploitationprocesshasrunthroughthesoftwareengineeringknowledgehierarchy.

ThecomputergamedesignandpracticearedesignedoneclipsedevelopingplatformwithJavadevelopinginstrument,underMicrosoftWindowsXPsystemthistime.

KeyWords：

Gamedesign；calculateway；several；eve

第1章引言

1.1背景

俄罗斯方块是一款风靡全球的电视游戏机和掌上游戏机游戏，它由俄罗斯人阿列克谢·帕基特诺夫发明，故得此名。

俄罗斯方块的基本规则是移动、旋转和摆放游戏自动输出的各种方块，使之排列成完整的一行或多行并且消除得分。

由于上手简单、老少皆宜，从而家喻户晓，风靡世界。

俄罗斯方块曾经造成的轰动与造成的经济价值可以说是游戏史上的一件大事，它看似简单但却变化无穷，令人上瘾。

相信大多数用户都还记得为它痴迷得茶不思饭不想的那个俄罗斯方块时代。

俄罗斯方块上手极其简单，但是要熟练地掌握其中的操作与摆放技巧，难度却不低。

作为家喻户晓老少皆宜的大众游戏，其普及程度可以说是史上任何一款游戏都无法相比的。

但是，谁知道这么优秀的娱乐工具，出自哪位神人之手呢？

顾名思义，俄罗斯方块自然是俄罗斯人发明的。

这位伟人叫做阿列克谢·帕基特诺夫。

俄罗斯方块原名是俄语Тетрис（英语是Tetris），这个名字来源于希腊语tetra，意思是“四”，而游戏的作者最喜欢网球（tennis）。

于是，他把两个词tetra和tennis合而为一，命名为Tetris，这也就是俄罗斯方块名字的由来啦。

1.2课程设计内容

1.游戏界面主框架

游戏界面主框架主要包括游戏图形区域界面，游戏速度的选择更新界面，，游戏分数的显示更新界面，下一个图形方块的显示更新区域，开始游戏按钮，重新开始游戏按钮以及退出游戏按钮

2．游戏图形区域界面的显示更新功能

游戏图形区域界面主要是一个图形显示更新区域，主要包括游戏方块显示更新，整行方块的删除和更新，进行中和游戏结束时的分数更新和游戏图形区域界面的清除。

在这个游戏图形区域界面中，主要是一个表格，根据相应格子的设置标志来显示相应的图形图片，这样就实现了俄罗斯方块的实时显示。

3．游戏方块的设计

在俄罗斯方块游戏中，具体的游戏方块图形的设计是比较重要的一个方面。

因为俄罗斯方块游戏中主要的动作就是控制游戏方块的移动和翻转，以便于组成一行行连续的方块从而增加游的分数。

由于主要的游戏动作都集中在这个游戏方块上，因此游戏方块的设计就显得格外重要了。

为了增加程序的可扩展性，这里设计一个游戏方块的基类，各个具体的游戏方块都从这个基类开始继承。

这样，当需要增加游戏方块时就不用重新设计新的类，只需要从这个基类集成出一个类就可以了。

4.系统功能设计分析

俄罗斯方块游戏根据游戏界面布局的不同，将系统划分为如下几个功能部分。

（1）游戏显示更新功能。

游戏显示更新功能主要是更新显示游戏区域的方块显示，包括控制游戏方块的下落速度，下落方向以及形状改变，并且还需要判断当前游戏方块是否满足消除一行的条件。

GameAreaPanel类就是游戏显示更新的控制类，paint（Graphicsg）方法主要负责游戏区域的实时重绘。

（2）游戏方块预览功能。

在游戏过程中，当在游戏区域中出现一个游戏方块时，必须在游戏预览区域出现下一个游戏方块，这样有利于游戏者控制游戏的策划。

由于在此游戏中存在8中不同的游戏方块，所以在游戏方块预览中就需要显示随机生成游戏方块。

PreviewPanel类是游戏预览控制类，在painting（Graphicsg）方法中，将根据生成的随机数字显示不同的游戏方块。

（3）游戏方块控制功能。

给各种游戏方块设置一个基类，主要包括begin（）（初始化显示）方法，down（）（向下移动）方法，left（）（向左移动）方法，right（）（向右移动）方法，change（）（变换角度）方法，downto（）（一下到底）方法。

在各个游戏子类中，需要具体实现这些方法。

（4）游戏速度分数更新功能。

在游戏者进行游戏的过程中，需要按照异地昂的游戏规则给游戏规则给游戏者计算游戏分数，当游戏分数达到一定数量后，就需要给游戏者增加难度，即提高游戏中游戏方块的下落速度。

1.3任务分工

第2章俄罗斯方块概述

2.1游戏的历史

游戏是人类生活的重要组成部分，从第一个电子游戏开发至今已经有30多年,在这个短暂的时期里,随着硬件水平的提高,游戏开发新技术层出不穷,经典游戏比比皆是。

2.1.1从头谈起

真正的电子游戏机产生于20世纪70年代。

1971年，麻省理工学院的学生NolanBushnell设计了世界上的第一个业务用游戏机（俗名街机），叫做《电脑空间》。

这台游戏机用一台黑白电视机作为显示屏，用一个控制柄作为操纵器，不过由于市场因素这款游戏以失败告终。

但是最后他在电子游戏的发展上取得了非凡的成就。

上面介绍的是专用机游戏的历史，而最早的电脑游戏可以追溯到1972年，一个叫Crowther的工程师用当时最流行的主机――DEC公司的PDP－10编写一段简单的FORTRAN程序。

在这个程序里，Crowther设计了一张地图，地图上不规则的分布着陷阱，游戏者必须寻找路径避开陷阱。

这个程序被公认为是最早的电脑游戏程序。

1989年，BroderBund公司的设计师乔丹.麦克纳根据阿拉伯民族的古老传说《一千零一夜》在Apple平台上制作了一部动作冒险相结合的电脑游戏――波斯王子。

这个游戏获得了第一作，它代表了当时电脑技术的最高水平。

1986年，任天堂公司发售了一款真正的游戏巨作――超级马里奥。

20世纪80年代IBMPC兼容机的出现打破了Apple公司的垄断地位。

到了20世纪90年代，游戏业才真正成熟起来，成为了一种产业。

由于PC机价格非常低而且硬件速度越来越快，游戏逐渐成为人们生活中不可缺少的一部分。

游戏产业也逐渐发展成熟。

2.1.2图形硬件的革命

图形硬件的飞速发展是近些年来的事情，部分原因是来自工业方面的压力，例如在军事和医疗方面对于实时图形的需求很强烈，而交互娱乐产业也极大的推动了图形硬件的发展。

技术上的因素同样也推动着图形硬件的发展，许多图形算法可以很容易地表达为并行方式，这样硬件执行的效率变得很高。

摩乐定律也起了作用，越来越多的晶体管可以集成到一块单独的芯片上。

在所谓的GPU（图形处理器）概念出现以前，特殊的图形硬件只出现在诸如SGI和E&S系统里面，这些硬件价格太昂贵，不过这些公司提供了第一代基于硬件的顶点变换和纹理映射的解决方案。

2.2游戏的意义与内涵

游戏这个名称一直就存在于每个人的日常生活中,如猜拳游戏、猜谜游戏、大地游戏、球类游戏等,林林总总,不胜枚举,甚至于有些流行歌曲把人生也比喻为游戏,好比“一场游戏一场梦”。

因此,游戏对于现代人的成长历程,绝对是一个不可或缺的重要角色。

2.2.1游戏的组成要素

“游戏”,最简单的定义,就是一种供人们娱乐休闲的快乐元素。

从更专业的角度形容,“游戏”是具有特定行为模式、规则条件、身心娱乐及输赢的一种行为表现。

这种行为表现具备以下4个要素。

行为模式:

“游戏”最简单的要素就是游戏有特定的流程模式,这种流程模式贯穿于整个游戏的行为,用户必须依照它的模式流程来执行。

倘若一种游戏没有了特定的行为模式,那么就没有执行的行为；在没有执行的行为之后,这个游戏也玩不下去了。

举个例子来说,如果猜拳游戏没有了剪刀、石头、布等行为模式,那么这还能叫做“猜拳游戏”吗?

所以不管游戏的流程有多么复杂还是多么简单,一定要有特定的行为模式。

条件规则:

当游戏有了一定的行为模式后,接着就必须制定出一系列的条件规则。

简单来说,这些游戏的条件规则就是大家必须去遵守的游戏行为守则,只要是大家一致以为的游戏行为,在游戏中,玩家就必须遵守它,如果不遵守这种游戏行为,那么就失去了公平性。

如同一种简单的球赛,打球的英文解释可以用PLAYGAME来加以说明,按照英文字面上的解释,它就是执行游戏的行为,而球赛必须有一定的条件规则,并且参与者都要必须去遵守它,不能遵守它就叫作“犯规”。

所以不管是什么游戏,它都会具备一组规则条件,在游戏进行的时候才会有足够的公平性。

娱乐身心:

一种游戏所带来的娱乐性,关键就在于为玩家所带来的刺激感,这也是游戏的精华所在。

简单来说,不管是很多人玩的游戏,还是一个人玩的单机游戏,游戏本身就会存在它的娱乐和刺激性,使得玩家们想要去玩它。

输赢:

其实针对游戏而言,输赢是所有游戏的最终目的。

一个没有输赢的游戏，也就没有了它存在的意义，如同我们常常接触到的猜拳游戏，说穿了最终目的就是为了分出胜负而己。

一般而言，游戏又可以分为动态和静态两种形态。

动态的游戏必须配合肢体动作，如猜拳游戏；而静态游戏则是较偏向思考的行为，如同纸上游戏。

然而不管是动态或是静态游戏，只要具备上述4项组成要素，都可以将它称为“游戏”。

2.3俄罗斯方块游戏

俄罗斯方块是一款风靡全球的电视游戏机和掌上游戏机游戏，它曾经造成的轰动与造成的经济价值可以说是游戏史上的一件大事。

这款游戏最初是由苏联的游戏制作人AlexPajitnov制作的，它看似简单但却变化无穷，令人上瘾。

但是经过时代的变迁，当初简单却变化无穷的俄罗斯方块游戏如今却已失去了它的市场，究其原因，主要是因为游戏硬件以及技术的革新使得优秀的游戏接二连三地推出，而俄罗斯方块游戏作为一款形式、内容过于简单的游戏势必经受不住时间的冲击的。

现在作者将改写这个固定的游戏模式，通过增加一系列的新功能，开发出一种全新的俄罗斯方块游戏，使游戏用户重新燃起对俄罗斯方块游戏的热爱。

第3章可行性研究

3.1设计目的

综合运用在校期间所学理论知识和技能，设计开发俄罗斯方块，使自己熟悉应用系统的开发过程，培养独立思考能力，检验学习效果和动手能力，提高工程实践能力，为将来实际工作打下坚实的基础。

3.2可行性研究前提

基本需求:

系统开发的总体任务是实现游戏的可操作性、美观性、及时性，及适当的功能扩展。

主要开发目标:

采用结构化设计方法，开发出一个可操作性、美观性、及时性的游戏，并通过此次软件开发过程全面提高自身的综合素质。

可行性研究所采用的方法和步骤:

通过研究分析俄罗斯方块所具备的能力及实现的方法、确定主体结构。

利用现阶段我所能达到的能力，以最简洁、最容易的办法，边开发边测试边修改，实现一个有一定可玩性的游戏软件。

评价尺度:

本游戏尽量追求游戏操作的合理性及正确性，但是仍不排除会出现一些偶然性的错误；同时游戏也尽量追求界面的美观性及功能的丰富性，但是基于时间的关系，可能会有极少数的拓展功能不能实现。

3.3可行性分析

管理可行性:

本游戏设计的目的只在于提高自身实践水平，并不对外发布，因此完全具有管理可行性。

经济可行性:

由于本游戏的主要背景是毕业课程设计，不注重直接的经济效益和其后的发展方向，只在注重自身水平和能力的提高，对自身的经济要求也不高，只要有一台电脑便可，所以不用考虑到经济问题。

技术可行性:

可用与本游戏的编程语言有VB，VC，Java，Delphi等，考虑到用于编写程序的困难度，和对语言的了解程度，选择JAVA作为编程语言。

需要对图形界面设计、事件处理、多媒体、网络编程等有一定了解。

社会可行性:

本游戏的开发作为毕业课程设计以巩固先前所学的知识，以个人为单位，仅供个人平常娱乐所用，无须考虑有可能造成的社会影响，不用考虑到法律、版权等的社会因素，所以在这方面是完全可行的。

3.4结论

综上所述，本游戏软件的技术成熟、完备。

各方面均无重大问题，因此本游戏软件可开始着手编写

第4章俄罗斯方块游戏的设计

这一章是俄罗斯方块游戏的设计，从系统需求分析开始，介绍开发环境和用到的开发工具，系统主要的功能设计，系统的数据流程图。

4.1游戏功能需求

4.1.1游戏界面需求

良好的用户界面设计。

本游戏主要有三个界面，一是用于主游戏区的游戏画布，用来显示游戏时运动和落下去的方块，二是用于控制游戏的各种控件以及显现游戏信息的一些组件，这是一个面板，三是进