俄羅斯方塊實(shí)驗(yàn)報(bào)告

俄羅斯方塊實(shí)驗(yàn)報(bào)告編寫(xiě)“俄羅斯方塊”游戲1、問(wèn)題分析。 編寫(xiě)俄羅斯方塊游戲，首先是界面問(wèn)題，要有一個(gè)相對(duì)美觀的游戲界面，可以有很多種解決的方法，可以用DOS的界面，也可以用MFC做。 界面做好后，最重要的就是七個(gè)方塊如何存放，翻轉(zhuǎn)，顯示等等一系列問(wèn)題，首先，我們要把這七個(gè)方塊用一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)起來(lái)；其次，在游戲中將這七個(gè)方塊隨機(jī)挑選出來(lái)并顯示在屏幕上，根據(jù)鍵盤(pán)事件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；最后，判斷到達(dá)底部的方塊是簡(jiǎn)單疊加還是引發(fā)消除事件。 普通俄羅斯方塊游戲中，只有七個(gè)基本方塊：|,Z,N,L,7,|-,O，方塊都可以畫(huà)在一個(gè)4*4的方格中。于是就有兩個(gè)方法：一個(gè)是只存儲(chǔ)七個(gè)方塊，在游戲運(yùn)行的時(shí)候計(jì)算旋轉(zhuǎn)后的方塊形狀；另一個(gè)是將所有的方塊全部存儲(chǔ)起來(lái)，在游戲運(yùn)行的時(shí)候計(jì)算取其中的哪個(gè)方塊。

另外，考慮到4*4是16，而一個(gè)int正好是16位（TC2是16位，其他的是32位），所以可以把一個(gè)方塊存儲(chǔ)在一個(gè)int數(shù)據(jù)中，取出的時(shí)候,判斷它的每個(gè)bit位，為1處有小方塊，為0處是空白。

所以可以分別用二維數(shù)組和bit的方法來(lái)表示這些方塊。 對(duì)于二維數(shù)組而言，其控制旋轉(zhuǎn)的操作會(huì)很簡(jiǎn)單，就是控制數(shù)組的行列以決定到底該取出哪一種方塊，所以程序中我會(huì)采用這種方法。如何控制方塊的下落速度，如何讓實(shí)現(xiàn)左移，右移，下落，如何銷(xiāo)行，如何計(jì)分，又如何加速等等都是需要考慮的問(wèn)題。對(duì)于控制方塊的下落速度，首先應(yīng)該現(xiàn)弄明白方塊是怎樣下落的，目前最常用的就是每隔一定得時(shí)間進(jìn)行重新繪圖，就像動(dòng)畫(huà)片一樣，當(dāng)很多副相關(guān)的畫(huà)面不斷在人眼前播放，由于人眼的掩蔽效應(yīng)就會(huì)形成動(dòng)著的畫(huà)面，看起來(lái)就是物體在那里移動(dòng)，于此原理相同，當(dāng)改變方塊在畫(huà)面上的位置，再以一定得時(shí)間間隔進(jìn)行重新刷圖，其效果看起來(lái)就是方塊在移動(dòng)；也就是說(shuō)控制方塊下落速度的其實(shí)就是控制重新繪圖的時(shí)間間隔，控制時(shí)間的函數(shù)有以下幾種：調(diào)用函數(shù)SetTimer()設(shè)置定時(shí)間隔，如SetTimer(0,200,NULL)即為設(shè)置200毫秒的時(shí)間間隔。在應(yīng)用程序中增加定時(shí)響應(yīng)函數(shù)OnTimer()，并在該函數(shù)中添加響應(yīng)的處理語(yǔ)句，用來(lái)完成時(shí)間到時(shí)的操作。這種定時(shí)方法是非常簡(jiǎn)單的，但其定時(shí)功能如同Sleep()函數(shù)的延時(shí)功能一樣，精度較低，只可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)諸如位圖的動(dòng)態(tài)顯示等對(duì)定時(shí)精度要求不高的情況，而在精度要求較高的條件下，這種方法應(yīng)避免采用。精度時(shí)控函數(shù)，在要求誤差不大于1毫秒的情況下，可以采用GetTickCount()函數(shù)，該函數(shù)的返回值是DWORD型，表示以毫秒為單位的計(jì)算機(jī)啟動(dòng)后經(jīng)歷的時(shí)間間隔。高精度時(shí)控函數(shù)對(duì)于一般的實(shí)時(shí)控制，使用GetTickCount()函數(shù)就可以滿(mǎn)足精度要求，但要進(jìn)一步提高計(jì)時(shí)精度，就要采用QueryPerformanceFrequency()函數(shù)和QueryPerformanceCounter()函數(shù)。這兩個(gè)函數(shù)是VC提供的僅供Windows9X使用的高精度時(shí)間函數(shù)，并要求計(jì)算機(jī)從硬件上支持高精度計(jì)時(shí)器。接下來(lái)就應(yīng)該考慮如何實(shí)現(xiàn)左移，右移，下移，觸底，其實(shí)很簡(jiǎn)單就是將屏幕看成一個(gè)大的坐標(biāo)軸，改變坐標(biāo)的大小，即可控制方塊的位置。銷(xiāo)行，就是當(dāng)一行中全是方塊時(shí)，即這一行中存儲(chǔ)的全是1，就符合銷(xiāo)行條件，將這行刪除，它之上的所有方塊縱坐標(biāo)下移一格，并且記錄銷(xiāo)行的次數(shù)，以此來(lái)控制得分情況，根據(jù)所得的分?jǐn)?shù)制定相應(yīng)的過(guò)關(guān)規(guī)則。對(duì)于如何決定下一個(gè)是怎樣的方塊，可以采用隨機(jī)數(shù)，用隨機(jī)數(shù)來(lái)決定的方塊。rand函數(shù)是一個(gè)隨機(jī)函數(shù)，可以產(chǎn)生從0到rand_max(32767)的隨機(jī)數(shù)，但是每次運(yùn)行程序產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)都是一樣的，這時(shí)給隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)種子(seed),函數(shù)原型是srand((unsigned)time(NULL));time的值每時(shí)每刻都不同。所以種子不同，所以，產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)也不同。所以說(shuō)，要想產(chǎn)生不同的隨機(jī)數(shù)，在使用rand之前需要先調(diào)用srandsrand和rand函數(shù)都包含在stdlib.h的頭文件里。由于rand產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)是從0到rand_max的，而rand_max(32767）是一個(gè)很大的數(shù),那么如何產(chǎn)生從X-Y的數(shù)呢?從X到Y(jié),有Y－X＋1個(gè)數(shù),所以要產(chǎn)生從X到Y(jié)的數(shù),只需要這樣寫(xiě):k=rand()%(Y-X+1)+X;這樣,就可以產(chǎn)生你想要的任何范圍內(nèi)的隨機(jī)數(shù)了。設(shè)計(jì)方案。定義一個(gè)類(lèi)classConsole來(lái)控制窗口的大小，使窗口的大小適合玩家玩游戲。定義三種靜態(tài)顏色變量以控制小格子的顏色，使界面更加美觀。staticconstWORDCOLOR_A; //運(yùn)動(dòng)中的顏色staticconstWORDCOLOR_B; //固定不動(dòng)的顏色 staticconstWORDCOLOR_C; //空白處的顏色這三種靜態(tài)變量用戶(hù)可以自己改變顏色來(lái)達(dá)到所期望的效果。需要引入頭文件:windows.h下面是一些常用的顏色說(shuō)明:AttributeMeaningFOREGROUND_BLUETextcolorcontainsblue.FOREGROUND_GREENTextcolorcontainsgreen.FOREGROUND_REDTextcolorcontainsred.FOREGROUND_INTENSITYTextcolorisintensified.BACKGROUND_BLUEBackgroundcolorcontainsblue.BACKGROUND_GREENBackgroundcolorcontainsgreen.BACKGROUND_REDBackgroundcolorcontainsred.BACKGROUND_INTENSITYBackgroundcolorisintensified.COLOR_A=FOREGROUND_RED|FOREGROUND_GREEN|FOREGROUND_INTENSITY;//這是運(yùn)動(dòng)中的顏色是黃色COLOR_B=FOREGROUND_GREEN;//固定不動(dòng)的方塊顏色是綠色COLOR_C=FOREGROUND_RED|FOREGROUND_GREEN|FOREGROUND_BLUE;//空白處的顏色是灰色這是我界面的顏色分布。將屏幕像像素塊一樣分成11*19的格子，灰色底。用4*4共16個(gè)格子來(lái)表示一個(gè)方塊，用一個(gè)4*4的數(shù)組來(lái)存儲(chǔ)七個(gè)方塊，1代表有一個(gè)格子，0代表沒(méi)有格子，例如：|-，可以用以下數(shù)組直觀來(lái)表示：1000010001001110110011101100010010000000010000000000000000000000這些數(shù)組存儲(chǔ)了七種方塊，四個(gè)變換，于是我定義了一個(gè)4維數(shù)組bk[7][4][4][4]來(lái)存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)，具體見(jiàn)附錄2，當(dāng)在游戲中進(jìn)行一次旋轉(zhuǎn)就是改變數(shù)組最后一維的數(shù)值，旋轉(zhuǎn)是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。以屏幕左上角為原點(diǎn)，從左向右畫(huà)x軸；從上向下畫(huà)y軸，(x,y)就代表了在屏幕上的位置，通過(guò)控制x，y值來(lái)實(shí)現(xiàn)左移，右移，上移，下移。例如向左移的代碼如下：voidMoveLeft(void) //向左移{if(IsFit(x-1,y,c,z)) //檢查是否碰到墻壁{ //沒(méi)有碰壁則繼續(xù)VoiceBeep();Draw(COLOR_C); //先將空白處畫(huà)出--x; //將橫坐標(biāo)減1Draw(COLOR_A); //繪出方塊}}判斷方塊已經(jīng)到達(dá)底部或是否碰到墻壁，“將會(huì)”指的是方塊如果向左，向右，向下移動(dòng)后就會(huì)碰到障礙物；“障礙物”指的是左右下墻壁和底部已經(jīng)落下未被消除的小方塊。用下列函數(shù):boolIsFit(intx,inty,intc,intz)//給定的x,y,c,z是否可行{for(inti=0;i<4;++i) //用i,j來(lái)遍歷16個(gè)小格子{for(intj=0;j<4;++j){if(bk[c][z][i][j]==1){if(y+i<0)continue;//方塊還沒(méi)有落下來(lái)//y+i>=19表示已經(jīng)觸底了，x+j<0表示觸了最左邊的墻，//x+j>=11表示觸了最右邊的墻，//data[y+i][x+j]==1表示底部已經(jīng)存在了方塊if(y+i>=19||x+j<0||x+j>=11||data[y+i][x+j]==1)returnfalse;} } } returntrue;}方塊落下后，就開(kāi)始檢查是否有滿(mǎn)足消除條件的行了。用chardata[19][11]來(lái)記錄有小方塊存在的地方，有為1，沒(méi)有事0。銷(xiāo)行的規(guī)則很簡(jiǎn)單：只要某行被小方塊全部填充，該行就被消除，上面的小方塊全部下移一行。所以，只要把原來(lái)的小方塊全部擦去，計(jì)算完新方塊位置后，再全部畫(huà)出就可以了，計(jì)算的時(shí)候，遍歷整個(gè)游戲區(qū)域，看有沒(méi)有可以消除的行，即遍歷chardata[19][11]看一行中是否全1,如果是,則開(kāi)始將這行上面的所有行開(kāi)始下移,并用intline-count來(lái)記錄銷(xiāo)行的次數(shù)，這與之后的計(jì)分和關(guān)數(shù)的計(jì)算有關(guān)系，銷(xiāo)一行加100分，如果有連銷(xiāo)行則分?jǐn)?shù)相應(yīng)增加，每10000分是一個(gè)等級(jí)，99999封頂。代碼如下:voidRemoveRow(void) //消行函數(shù){constcharFULLLINE[]={1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1};intlinecount=0; //記錄連續(xù)銷(xiāo)行的行數(shù)for(inti=0;i<19;++i) //開(kāi)始對(duì)19*11的格子開(kāi)始遍歷{ //如果一行中11列均是1則滿(mǎn)足銷(xiāo)行條件if(0==memcmp(data[i],FULLLINE,11)){++linecount;for(intm=0;m<11++m){for(intn=i;n>1;--n){ //對(duì)這行以上的行進(jìn)行下移，//就是銷(xiāo)去了這一行data[n][m]=data[n-1][m]; win.Output(2+m*2,1+n,data[n][m]==1?COLOR_B:COLOR_C,"■",2);}data[0][m]=0; //最頂部賦值為0，既沒(méi)有小方塊win.Output(2+m*2,1,COLOR_C,"■",2);}}}chardata[19][11]={0};if(linecount==0)return;int_score=0;switch(linecount) //按照銷(xiāo)行的行數(shù)來(lái)給分?jǐn)?shù){case1:_score=100;break;case2:_score=300;break;case3:_score=700;break;case4:_score=1500;break;}score+=_score;if(score>99999)score=99999;//最高分?jǐn)?shù)是99999level=score/10000; //設(shè)置等級(jí)DrawScoreLevel(); //繪制得分框}用Sleep()函數(shù)來(lái)控制刷圖的速度，程序中設(shè)定每55ms刷一次圖，Sleep（55）；用簡(jiǎn)單Beep(freq,dura)來(lái)控制聲音，其中freq是頻率，dura是持續(xù)時(shí)間；用隨機(jī)函數(shù)srand(time(0));next=rand()%7來(lái)控制下一個(gè)方塊類(lèi)型。3、流程圖。開(kāi)開(kāi)始顯示界面顯示界面按下結(jié)束按下結(jié)束 是按下開(kāi)始 否按下開(kāi)始 否 是開(kāi)始游戲開(kāi)始游戲輸入指令輸入指令根據(jù)指令調(diào)用不同的函數(shù)進(jìn)行操作根據(jù)指令調(diào)用不同的函數(shù)進(jìn)行操作按下結(jié)束 是按下結(jié)束 否GAMEOVER 否GAMEOVER 是結(jié)結(jié)束4、測(cè)試數(shù)據(jù)、測(cè)試結(jié)果、結(jié)果分析。 開(kāi)始游戲右移方塊旋轉(zhuǎn)方塊銷(xiāo)一行得100分連銷(xiāo)4行得1500分達(dá)到10000分，升一級(jí)游戲結(jié)束PS：由于打印需要，界面呈黑白畫(huà)面5、相關(guān)運(yùn)行界面。6、關(guān)鍵代碼//只有部分代碼，完整代碼就是前面那個(gè)俄羅斯方塊代碼classConsole //控制臺(tái){friendclassWindow;public:voidOpen(constchar*title,COORDwl) //title:控制臺(tái)標(biāo)題{ //point:控制臺(tái)寬度和高度assert(wl.X>0&&wl.Y>0);verify((hStdOutput=GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE))!=INVALID_HANDLE_VALUE); //獲得輸出句柄verify(SetConsoleTitle(title)); //設(shè)置標(biāo)題CONSOLE_CURSOR_INFOcci={25,FALSE};verify(SetConsoleCursorInfo(hStdOutput,&cci));//去除光標(biāo)SMALL_RECTwrt={0,0,wl.X-1,wl.Y-1};//設(shè)置窗體尺寸verify(SetConsoleWindowInfo(hStdOutput,TRUE,&wrt));coord=wl; //設(shè)置緩沖尺寸verify(SetConsoleScreenBufferSize(hStdOutput,coord));}private:HANDLEhStdOutput;COORDcoord;};classRussiaDiamonds //俄羅斯方塊的類(lèi){public: //x：左上角坐標(biāo),RussiaDiamonds(Console&console,shortx,shorty){ //y：右下角坐標(biāo)SMALL_RECTwrect={x,y,x+38,y+21};win.Open(console,wrect);}//分別是開(kāi)始,暫停,聲效,變形,左移,右移,下移,落地鍵的鍵碼,//聲效頻率,延續(xù)時(shí)間//Example://A鍵為0x41,用0x00000041表示//F1鍵為0x00,0x3B,用0x00003800表示//F11鍵為0xE0,0x85,用0x000085E0表示voidOpen(intctrlkeys[8],charctrlkeydecs[8][5],DWORDfrequency,DWORDduration){memcpy(keys,ctrlkeys,sizeof(keys));memcpy(decs,ctrlkeydecs,sizeof(decs));freq=frequency,dura=duration; gameover=false; //分別對(duì)各個(gè)控制量初始化pause=true;voice=true;score=0,level=0;memset(data,0,sizeof(data));srand(time(0)); //設(shè)置隨機(jī)種子數(shù)next=rand()%7; //產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)來(lái)控制下一個(gè)方塊的產(chǎn)生x=4,y=-2,c=-1,z=0;} boolIsFit(intx,inty,intc,intz) //給定的x,y,c,z是否可行{for(inti=0;i<4;++i) //用i,j來(lái)遍歷16個(gè)小格子{for(intj=0;j<4;++j){if(bk[c][z][i][j]==1){if(y+i<0)continue;//方塊還沒(méi)有落下來(lái)//y+i>=19表示已經(jīng)觸底了，x+j<0表示觸了最左邊的墻，//x+j>=11表示觸了最右邊的墻，//data[y+i][x+j]==1表示底部已經(jīng)存在了方塊if(y+i>=19||x+j<0||x+j>=11||data[y+i][x+j]==1)returnfalse;}}}returntrue;}voidRemoveRow(void) //消行函數(shù){constcharFULLLINE[]={1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1};intlinecount=0; //記錄連續(xù)銷(xiāo)行的行數(shù)for(inti=0;i<19;++i) //開(kāi)始對(duì)19*11的格子開(kāi)始遍歷{ //如果一行中11列均是1則滿(mǎn)足銷(xiāo)行條件if(0==memcmp(data[i],FULLLINE,11)){++linecount;for(intm=0;m<11++m){for(intn=i;n>1;--n){ //對(duì)這行以上的行進(jìn)行下移，就是銷(xiāo)去了這一行data[n][m]=data[n-1][m]; win.Output(2+m*2,1+n,data[n][m]==1?COLOR_B:COLOR_C,"■",2);}data[0][m]=0;//最頂部賦值為0，既沒(méi)有小方塊win.Output(2+m*2,1,COLOR_C,"■",2);}}}chardata[19][11]={0};if(linecount==0)return;int_score=0;switch(linecount) //按照銷(xiāo)行的行數(shù)來(lái)給分?jǐn)?shù){case1:_score=100;break;case2:_score=300;break;case3:_score=700;break;case4:_score=1500;break;}score+=_score;if(score>99999)score=99999;//最高分?jǐn)?shù)是99999level=score/10000; //設(shè)置等級(jí)DrawScoreLevel(); //繪制得分框} voidMoveTrans(void) //逆時(shí)針?lè)D(zhuǎn){if(IsFit(x,y,c,(z+1)%4)) //每調(diào)用一次z改變一次{ //通過(guò)調(diào)用四維數(shù)組中//不同的矩陣來(lái)實(shí)現(xiàn)變換VoiceBeep();Draw(COLOR_C);z=(z+1)%4;Draw(COLOR_A);}}//部分代碼省略private:staticconstcharbg[21*38+1];staticconstcharbk[7][4][4][4];staticconstWORDCOLOR_A; //運(yùn)動(dòng)中的顏色staticconstWORDCOLOR_B; //固定不動(dòng)的顏色staticconstWORDCOLOR_C; //空白處的顏色private:DWORDfreq,dura; //聲效頻率,延續(xù)時(shí)間intkeys[8]; //8個(gè)控制鍵chardecs[8][5]; //8個(gè)控制鍵的描述boolgameover;boolpause; //暫停boolvoice; //聲效開(kāi)關(guān)intsc