基于Qt的俄羅斯方塊的設(shè)計(jì)(共25頁(yè))

1、華北(Hubi)水利水電大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告(bogo) 基于Qt的俄羅斯方塊(fn kui)的設(shè)計(jì)課程名稱: 嵌入式系統(tǒng) 學(xué) 院： 信息工程 專 業(yè): 電子信息工程 姓 名: 楊斌 學(xué) 號(hào): 201215616 同 組 人：201215601王躍宇 指導(dǎo)教師： 張曉華 日 期: 2015.7.8 摘要(zhiyo) 俄羅斯方塊是個(gè)比較經(jīng)典的小游戲，它實(shí)現(xiàn)由四塊正方形的色塊組成，然后存儲(chǔ)在一個(gè)數(shù)組的四個(gè)元素中，計(jì)算機(jī)隨機(jī)產(chǎn)生不同七種類型的方塊，根據(jù)計(jì)算機(jī)定時(shí)器控制它在一定的時(shí)間不停的產(chǎn)生，用戶根據(jù)鍵盤的四個(gè)方向鍵控制翻轉(zhuǎn)、向左、向右、向下和空格操作，（用信號(hào)和槽函數(shù)的關(guān)聯(lián)來實(shí)現(xiàn)對(duì)按鍵事件(shji

2、n)的控制）。然后程序根據(jù)這七種方塊堆疊成各種不同的模型。 Qt在源代碼級(jí)上實(shí)現(xiàn)了跨平臺(tái)特性，極大的支持了跨平臺(tái)通用軟件的開發(fā)(kif)。Qt可以用同一個(gè)源程序在不同平臺(tái)上編譯鏈接，生成目標(biāo)代碼，并取得相同的運(yùn)行效果，稱為“一次編寫，隨處編譯”，利用這種方法充分實(shí)現(xiàn)了程序的跨平臺(tái)運(yùn)行。這種基于源代碼的跨平臺(tái)特性不僅解決了性能的問題，而且可以發(fā)揮各個(gè)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，充分利用每個(gè)平臺(tái)自身的特點(diǎn)；并且即可以在新環(huán)境下實(shí)現(xiàn)原有軟件的功能和特點(diǎn)，減少開發(fā)費(fèi)用，還可以改進(jìn)原有軟件的不足，增加新的需求，從而提高軟件的質(zhì)量，延長(zhǎng)軟件生命期。 本次設(shè)計(jì)用到的開發(fā)工具是Qt by Digia v4.8.4（MinGw

3、 4.8.2 OpenSource，操作系統(tǒng)是windows 10，C+為開發(fā)語(yǔ)言。關(guān)鍵詞QT 槽函數(shù) 界面設(shè)計(jì) 算法(sun f) 數(shù)組 程序設(shè)計(jì) TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc15352 摘要(zhiyo) PAGEREF _Toc15352 2 HYPERLINK l _Toc15757 關(guān)鍵詞 PAGEREF _Toc15757 2 HYPERLINK l _Toc18349 引言(ynyn) PAGEREF _Toc18349 5 HYPERLINK l _Toc20514 1、QT安裝(nzhung)使用 PAGEREF _Toc20514 6 HYP

4、ERLINK l _Toc13490 2、功能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 PAGEREF _Toc13490 9 HYPERLINK l _Toc7333 2.1 游戲功能 PAGEREF _Toc7333 9 HYPERLINK l _Toc22243 2.2 設(shè)計(jì)思路 PAGEREF _Toc22243 10 HYPERLINK l _Toc17430 3、游戲流程 PAGEREF _Toc17430 10 HYPERLINK l _Toc4649 3.1 簡(jiǎn)述游戲運(yùn)行流程 PAGEREF _Toc4649 10 HYPERLINK l _Toc27288 3.2 運(yùn)行流程圖 PAGEREF _Toc272

5、88 12 HYPERLINK l _Toc18827 4、 功能實(shí)現(xiàn) PAGEREF _Toc18827 13 HYPERLINK l _Toc18174 4.1 Gui界面設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) PAGEREF _Toc18174 13 HYPERLINK l _Toc14225 4.1.1 框圖簡(jiǎn)述 PAGEREF _Toc14225 13 HYPERLINK l _Toc13257 4.1.2 詳細(xì)界面設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述 PAGEREF _Toc13257 13 HYPERLINK l _Toc31550 4.2 程序?qū)崿F(xiàn) PAGEREF _Toc31550 16 HYPERLINK l _Toc16051

6、4.2.1 主要文件介紹 PAGEREF _Toc16051 16 HYPERLINK l _Toc31809 4.2.2 初始化（方塊產(chǎn)生） PAGEREF _Toc31809 17 HYPERLINK l _Toc27523 4.2.3 游戲進(jìn)行階段（檢測(cè)碰撞、旋轉(zhuǎn)） PAGEREF _Toc27523 19 HYPERLINK l _Toc9962 4.2.4 消除計(jì)分（滿行消除、計(jì)分） PAGEREF _Toc9962 20 HYPERLINK l _Toc5726 5、運(yùn)行結(jié)果 PAGEREF _Toc5726 21 HYPERLINK l _Toc27514 6、課程設(shè)計(jì)總結(jié) PA

7、GEREF _Toc27514 22 HYPERLINK l _Toc10346 附錄 PAGEREF _Toc10346 23 HYPERLINK l _Toc2243 程序代碼 PAGEREF _Toc2243 23引言(ynyn) Qt是跨平臺(tái)的應(yīng)用程序和UI框架。它包括跨平臺(tái)類庫(kù)、集成開發(fā)工具和跨平臺(tái) IDE。使用Qt，只需一次性開發(fā)應(yīng)用程序，無(wú)須重新編寫(binxi)源代碼，便可跨不同桌面和嵌入式操作系統(tǒng)部署這些應(yīng)用程序。 面向?qū)ο瘢琎t 的良好封裝機(jī)制使得Qt的模塊化程度非常高，可重用性較好，對(duì)于用戶開發(fā)來說是非常方便的。 Qt 提供了一種稱為 signals/slots的安全類型

8、來替代callback，這使得各個(gè)元件(yunjin)之間的協(xié)同工作變得十分簡(jiǎn)單。 俄羅斯方塊是一款風(fēng)靡全球的電視游戲機(jī)和掌上游戲機(jī)游戲，它曾經(jīng)造成的轟動(dòng)與造成的經(jīng)濟(jì)價(jià)值可以說是游戲史上的一件大事。俄羅斯方塊游戲可以說是隨計(jì)算機(jī)的發(fā)展而發(fā)展，并不斷推陳出新演變出各種類似游戲,深受廣大玩家喜愛。這個(gè)游戲有的簡(jiǎn)單,有的復(fù)雜,但其根本原理是一樣的都是對(duì)運(yùn)動(dòng)的方塊進(jìn)行組合,來訓(xùn)練玩家的反應(yīng)能力。俄羅斯方塊最早還是出現(xiàn)在PC機(jī)上，而我國(guó)的用戶都是通過紅白機(jī)了解、喜歡上它的?，F(xiàn)在QQ等游戲平臺(tái)又將重新掀起這股讓人沉迷的俄羅斯方塊風(fēng)潮。對(duì)一般用戶來說，它的規(guī)則簡(jiǎn)單，容易上手，且游戲過程變化無(wú)窮，而在游戲平臺(tái)

9、上的對(duì)戰(zhàn)模式更增加了它的娛樂性和挑戰(zhàn)性，使用戶既能感受到游戲中的樂趣，也給用戶提供了一個(gè)展現(xiàn)自己高超技藝的場(chǎng)所。本設(shè)計(jì)利用數(shù)組作為方塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，提出一種用C語(yǔ)言和C+來實(shí)現(xiàn)的方法,實(shí)現(xiàn)基本的方塊游戲功能，雖然不能實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)對(duì)戰(zhàn)功能，但是可以(ky)通過設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)本游戲鞏固所學(xué)知識(shí)，增強(qiáng)動(dòng)手能力，了解并熟悉游戲軟件的設(shè)計(jì)與開發(fā)過程。1、QT安裝(nzhung)使用(shyng)1.1 QT安裝直接到QT官網(wǎng)http:/www.qt.io/download/下載QT，這里我們我們以后還要用到可以選擇最新版本，用的是windows平臺(tái)所以可以選擇 HYPERLINK http:/download.qt

10、.io/official_releases/qt/5.5/5.5.0/qt-opensource-windows-x86-mingw492-5.5.0.exe o Qt 5.5.0 for Windows 32-bit (MinGW 4.9.2, 959 MB) t http:/www.qt.io/download-open-source/_blank Qt 5.5.0 for Windows 32-bit (MinGW 4.9.2, 959 MB) HYPERLINK http:/download.qt.io/official_releases/qt/5.5/5.5.0/qt-opensou

11、rce-windows-x86-mingw492-5.5.0.exe.mirrorlist t http:/www.qt.io/download-open-source/_blank (info) 版本，下載完成后選擇安裝下面我們?yōu)榱艘院蠓奖愎催x所有的插件，安裝完成后我們先不要運(yùn)行需要在電腦配置里邊添加變量，如下選擇(xunz)系統(tǒng)高級(jí)設(shè)置選擇(xunz)環(huán)境變量，在變量名path在變量名最后(zuhu)邊添加QT安裝的路徑C:QtQt5.5.05.5mingw492_32（注意(zh y)：mingw492_32是QT安裝的地方。至此，QT才可以(ky)完全的使用進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。2、功能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)

12、介 條目 說明 設(shè)計(jì)名稱基于QT設(shè)計(jì)的俄羅斯方塊 設(shè)計(jì)目的實(shí)現(xiàn)俄羅斯方塊游戲的運(yùn)行 界面需求背景自定義圖片、布局自定義、方塊顏色變換、方塊下落變形 方塊形狀需求隨機(jī)產(chǎn)生7種形狀方塊、實(shí)現(xiàn)變形 鍵盤處理事件需求方塊下落時(shí)，可通過鍵盤方向鍵（上、下、左、右、空格鍵）對(duì)該方塊進(jìn)行向上(變形),向下（變形）、向左、向右、向下移動(dòng)。 鼠標(biāo)處理事件需求鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊界面相應(yīng)按鈕可以實(shí)現(xiàn)開始、暫停、退出功能 顯示需求當(dāng)不同的方塊填滿一行時(shí)可以消行，剩余方塊向下移動(dòng)并統(tǒng)計(jì)分?jǐn)?shù)。當(dāng)達(dá)到一定分?jǐn)?shù)的時(shí)候，會(huì)增加相應(yīng)的等級(jí)。2.1 游戲(yux)功能隨機(jī)產(chǎn)生不同的形狀（長(zhǎng)條形、Z字形、反Z形、田字形、7字形、反7形、T

13、字型）下落到給定的區(qū)域，下落一個(gè)方塊獎(jiǎng)勵(lì)7分，若填滿一行便消掉，相應(yīng)區(qū)域計(jì)數(shù)，此時(shí)分?jǐn)?shù)有獎(jiǎng)勵(lì)，每消一行獎(jiǎng)勵(lì)十分，當(dāng)?shù)梅值竭_(dá)一定時(shí)，升級(jí)游戲難度，每關(guān)方塊下落的速度不同，第一關(guān)默認(rèn)(mrn)下降速度500ms（0.5s），以后每升級(jí)一次速度遞加，增加游戲難度。若在游戲中各形狀填滿了給定區(qū)域，游戲失敗處于定格狀態(tài)，此時(shí)可以重新開始游戲。游戲有暫停功能，當(dāng)玩家點(diǎn)暫停按鈕時(shí)，游戲暫停，再次點(diǎn)擊暫停按鈕，游戲繼續(xù)。2.2 設(shè)計(jì)(shj)思路要實(shí)現(xiàn)俄羅斯方塊這個(gè)小游戲，需要從一下幾個(gè)方面入手。ui界面的設(shè)計(jì)，包括整個(gè)窗口的大小，布局，部件的添加。修改界面,以及ui與主程序的關(guān)聯(lián)方塊顏色的實(shí)現(xiàn)隨機(jī)7種方塊類

14、型的產(chǎn)生，下一個(gè)方塊的產(chǎn)生及顯示，以及方塊出現(xiàn)的位置檢測(cè)方塊是否碰撞，以及如何下落方塊的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)出現(xiàn)方塊時(shí)游戲計(jì)分，等級(jí)提升，下落速度的變化滿行時(shí)消除的檢測(cè)實(shí)現(xiàn)游戲結(jié)束(jish)時(shí)游戲的停止。虛擬(xn)按鍵的支持3、游戲(yux)流程3.1 簡(jiǎn)述游戲運(yùn)行流程（1）當(dāng)按下開始“go girl”時(shí)隨機(jī)產(chǎn)生7種方塊類型中的一種，然后next中出現(xiàn)的方塊是和將要下落的方塊同時(shí)出現(xiàn)。（2）要下落的方塊隨后檢測(cè)碰撞，判斷是否可以下落。下落時(shí)通過上下左右按鍵，調(diào)用函數(shù)改變坐標(biāo)可以旋轉(zhuǎn)方塊，按空格鍵調(diào)用函數(shù)可以使方塊加速下落。（3）每走一步都要檢測(cè)碰撞，當(dāng)下落道底部時(shí)，碰撞檢測(cè)不能下落，此時(shí)在next中的

15、方塊開始下落，同時(shí)在隨機(jī)產(chǎn)生另一個(gè)方塊。（4）當(dāng)一行滿了之后，通過檢測(cè)每一行的每一格是不是都有方塊來判斷是不是要消除，同時(shí)計(jì)分，等級(jí)，下落速度都隨之相應(yīng)的改變。（5）當(dāng)方塊到頂之后，將要下落的的哪一個(gè)方塊檢測(cè)是否碰撞，當(dāng)檢測(cè)不能下落時(shí)，游戲結(jié)束。（6)這里定義的是下落一個(gè)方塊得七分，當(dāng)?shù)梅譃?5的倍數(shù)的時(shí)候level升級(jí)，同時(shí)下落的速度初始為500ms，每升一級(jí)1000 / (1 + this.level)來運(yùn)算。3.2 運(yùn)行(ynxng)流程圖 初始化隨機(jī)生成某一類型方塊否清行得分判斷能否下落游戲結(jié)束方塊下落旋轉(zhuǎn)移動(dòng)放置方塊是否檢測(cè)滿行清除檢測(cè)碰撞是否越界是否到底否是功能(gngnng)實(shí)現(xiàn)

16、4.1 Gui界面設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)(shxin)4.1.1 框圖(kungt)簡(jiǎn)述（1）布局窗口大小、部件位置改變，部件添加刪除、部件大小改變（2）添加文字在每一個(gè)按鈕、部件添加文字（3）改變背景自定義背景添加（4）修改結(jié)果對(duì)比圖片所示，表格闡述（5）難點(diǎn)問題解釋Ui文件的調(diào)用、界面按鈕與內(nèi)部的連接4.1.2 詳細(xì)界面設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述利用QT中自帶的Designer設(shè)計(jì)師來改變界面，打開根文件夾下的.ui文件，并打破布局。（1）布局 通過拖拽可以改變窗口的大小，可通過拖拽左邊的部件來添加部件。然后就可以按照自己喜歡的風(fēng)格來改變各個(gè)部件的位置，大小。添加文字 各個(gè)部件的文字也可以通過雙擊來添加，改變文本內(nèi)容，部

17、件名稱。 (3) 改變窗口(chungku)的背景 選擇一個(gè)張自己喜歡(x huan)的圖片放在設(shè)計(jì)的文件目錄下。然后在Designer中往窗口里添加一個(gè)Push button部件，并右鍵選擇放在后面。找到想要的背景圖片放到根文件夾，然后在tetrix.qrc文件中添加一個(gè)指令并改成所要用如上圖所示，然后選擇Push button在其QWidget中選擇style sheet添加(tin ji)選用的圖片，然后在QWidget中選擇geonetry選擇需要的尺寸大小這里我們選擇720*570.并拖動(dòng)主界面到相同的大小。然后在根目錄文件打開main.cpp文件并修改成相同的尺寸。最后選擇保存。就

18、完成了界面背景和尺寸(ch cun)大小的修改。（4）設(shè)計(jì)(shj)結(jié)果和示例中的窗口界面進(jìn)行(jnxng)對(duì)比如下圖，如上對(duì)比，實(shí)現(xiàn)了如下的改變（1）布局窗口大小、部件位置改變，部件添加刪除、部件大小改變（2）添加文字在每一個(gè)按鈕、部件添加文字（3）改變背景自定義背景添加，修改成自己喜愛的背景。一共有四個(gè)按鈕，分別實(shí)現(xiàn)暫停，開始，退出(tuch)，調(diào)試。游戲運(yùn)行界面。（5）設(shè)計(jì)(shj)過程中發(fā)現(xiàn)的難點(diǎn) 雖然很簡(jiǎn)便的利用Designer設(shè)計(jì)(shj)出了界面，但是其中的原理才是難點(diǎn)。1，實(shí)現(xiàn)界面背景的改變是我們自己琢磨出來的方法，也不知道對(duì)不對(duì)，但是對(duì)于顯示出來的界面是很好的，難點(diǎn)就是添加圖

19、片的路徑和stylesheet的利用 2，ui文件如何被調(diào)用的 利用ui界面作為一個(gè)子對(duì)象，完成對(duì)子對(duì)象的構(gòu)造(guzo)之后調(diào)用stepUi來實(shí)現(xiàn)。按鈕的點(diǎn)擊(din j)如何與內(nèi)部實(shí)現(xiàn)連接每一個(gè)按鈕對(duì)應(yīng)不同的功能，每一個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)都有一個(gè)槽函數(shù)與其(yq)對(duì)應(yīng)。不如當(dāng)你按下pause這個(gè)按鈕時(shí)，在tetrixwindow.js這個(gè)文件中“ui.findChild(pauseButton).clicked.connect(this.board, this.board.pause);”槽函數(shù)接口，實(shí)現(xiàn)按鈕的點(diǎn)擊，連接這個(gè)函數(shù)調(diào)用在tetrixboard.js中，如圖的函數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)按鈕與內(nèi)部功

20、能的連接。4.2 程序?qū)崿F(xiàn)4.2.1 主要文件介紹 程序主要有幾個(gè)文件，main.cpp相當(dāng)于入口、.h文件是頭文件、.js文件介紹具體調(diào)用函數(shù)以及功能的實(shí)現(xiàn)、Debug中產(chǎn)生最終可執(zhí)行文件、Makefile文件進(jìn)行編譯、.ui界面設(shè)計(jì)文件。4.2.2 初始化（方塊(fn kui)產(chǎn)生） 大致分為幾個(gè)主要模塊(m kui)函數(shù)來實(shí)現(xiàn)功能。隨機(jī)方塊的產(chǎn)生、檢測(cè)是否碰撞下落、檢測(cè)滿行消除、方塊的旋轉(zhuǎn)。 隨機(jī)其中(qzhng)方塊的產(chǎn)生、滿行消除、重點(diǎn)介紹一下，檢測(cè)碰撞、方塊的旋轉(zhuǎn)概述一下。New pieceShape產(chǎn)生四個(gè)組成形狀的小方塊隨機(jī)產(chǎn)生0到7的隨機(jī)數(shù)流程圖： 繪制方塊圖形確定方塊產(chǎn)生位

21、置程序文字簡(jiǎn)述：這個(gè)函數(shù)(hnsh)的目的是產(chǎn)生用于構(gòu)造大方塊的四個(gè)小方塊，循環(huán)四次產(chǎn)生四個(gè)。利用這個(gè)函數(shù)語(yǔ)句的運(yùn)算隨機(jī)產(chǎn)生(chnshng)0到7的一個(gè)數(shù)然后轉(zhuǎn)到這里，這里有八種類型，下面(xi mian)照應(yīng)的每一組數(shù)組代表一個(gè)方塊的形狀。這里是通過坐標(biāo)來繪圖的。舉個(gè)例子，第三組數(shù)組代表四個(gè)坐標(biāo)，建立個(gè)xy坐標(biāo)系，把每一個(gè)坐標(biāo)畫出來，然后連線就出現(xiàn)了方塊為s形狀。這樣就產(chǎn)生了一個(gè)方塊。利用這個(gè)函數(shù)固定(gdng)隨機(jī)產(chǎn)生方塊位置為窗口中央，然后開始畫出方塊。4.2.3 游戲進(jìn)行階段（檢測(cè)碰撞(pn zhun)、旋轉(zhuǎn)）檢測(cè)碰撞(pn zhun)是否下落 產(chǎn)生方塊后方塊需要落下，這時(shí)方塊落下的

22、條件就是檢測(cè)每一個(gè)方塊組每一個(gè)小方塊是否可以移動(dòng)往某一個(gè)方向移動(dòng)一格。利用這個(gè)函數(shù)，將重新定以后的x，y進(jìn)行檢測(cè)，是否越界。當(dāng)都不滿足上述條件時(shí)，重新賦值，畫出圖形。方塊的旋轉(zhuǎn)在.cpp先判斷每一個(gè)菱形是否為方塊，然后調(diào)用上述函數(shù)，將方塊組每一個(gè)方塊的y賦給x，將-x在賦給y，坐標(biāo)變化，完成旋轉(zhuǎn)。4.2.4 消除(xioch)計(jì)分（滿行消除、計(jì)分）將要消除的行的上一行代替消除行檢測(cè)22行每行進(jìn)行檢測(cè)小方塊個(gè)數(shù)滿行消除(xioch)將記錄滿行的行消除記錄滿行的行標(biāo)方塊落下流程圖：記錄得分程序文字(wnz)簡(jiǎn)述：利用上述語(yǔ)句，從上到下，對(duì)每一行的每一格進(jìn)行檢測(cè)，是否有方塊，當(dāng)每一個(gè)都有方塊時(shí)記錄行標(biāo)。檢測(cè)完畢后消除記錄的行，利用后面的函數(shù)，用上一行代替要消除的那一行，依次代替。計(jì)分：下落一個(gè)為7分，消除一行得