俄羅斯方塊實驗報告

俄羅斯方塊實驗報告編寫“俄羅斯方塊”游戲1、問題分析。 編寫俄羅斯方塊游戲，首先是界面問題，要有一個相對美觀的游戲界面，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，最重要的就是七個方塊如何存放，翻轉(zhuǎn)，顯示等等一系列問題，首先，我們要把這七個方塊用一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲起來；其次，在游戲中將這七個方塊隨機挑選出來并顯示在屏幕上，根據(jù)鍵盤事件進行旋轉(zhuǎn)；最后，判斷到達底部的方塊是簡單疊加還是引發(fā)消除事件。 普通俄羅斯方塊游戲中，只有七個基本方塊：|,Z,N,L,7,|-,O，方塊都可以畫在一個4*4的方格中。于是就有兩個方法：一個是只存儲七個方塊，在游戲運行的時候計算旋轉(zhuǎn)后的方塊形狀；另一個是將所有的方塊全部存儲起來，在游戲運行的時候計算取其中的哪個方塊。

另外，考慮到4*4是16，而一個int正好是16位（TC2是16位，其他的是32位），所以可以把一個方塊存儲在一個int數(shù)據(jù)中，取出的時候,判斷它的每個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的方法來表示這些方塊。 對于二維數(shù)組而言，其控制旋轉(zhuǎn)的操作會很簡單，就是控制數(shù)組的行列以決定到底該取出哪一種方塊，所以程序中我會采用這種方法。如何控制方塊的下落速度，如何讓實現(xiàn)左移，右移，下落，如何銷行，如何計分，又如何加速等等都是需要考慮的問題。對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間進行重新繪圖，就像動畫片一樣，當很多副相關(guān)的畫面不斷在人眼前播放，由于人眼的掩蔽效應(yīng)就會形成動著的畫面，看起來就是物體在那里移動，于此原理相同，當改變方塊在畫面上的位置，再以一定得時間間隔進行重新刷圖，其效果看起來就是方塊在移動；也就是說控制方塊下落速度的其實就是控制重新繪圖的時間間隔，控制時間的函數(shù)有以下幾種：調(diào)用函數(shù)SetTimer()設(shè)置定時間隔，如SetTimer(0,200,NULL)即為設(shè)置200毫秒的時間間隔。在應(yīng)用程序中增加定時響應(yīng)函數(shù)OnTimer()，并在該函數(shù)中添加響應(yīng)的處理語句，用來完成時間到時的操作。這種定時方法是非常簡單的，但其定時功能如同Sleep()函數(shù)的延時功能一樣，精度較低，只可以用來實現(xiàn)諸如位圖的動態(tài)顯示等對定時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算機啟動后經(jīng)歷的時間間隔。高精度時控函數(shù)對于一般的實時控制，使用GetTickCount()函數(shù)就可以滿足精度要求，但要進一步提高計時精度，就要采用QueryPerformanceFrequency()函數(shù)和QueryPerformanceCounter()函數(shù)。這兩個函數(shù)是VC提供的僅供Windows9X使用的高精度時間函數(shù)，并要求計算機從硬件上支持高精度計時器。接下來就應(yīng)該考慮如何實現(xiàn)左移，右移，下移，觸底，其實很簡單就是將屏幕看成一個大的坐標軸，改變坐標的大小，即可控制方塊的位置。銷行，就是當一行中全是方塊時，即這一行中存儲的全是1，就符合銷行條件，將這行刪除，它之上的所有方塊縱坐標下移一格，并且記錄銷行的次數(shù)，以此來控制得分情況，根據(jù)所得的分數(shù)制定相應(yīng)的過關(guān)規(guī)則。對于如何決定下一個是怎樣的方塊，可以采用隨機數(shù)，用隨機數(shù)來決定的方塊。rand函數(shù)是一個隨機函數(shù)，可以產(chǎn)生從0到rand_max(32767)的隨機數(shù)，但是每次運行程序產(chǎn)生的隨機數(shù)都是一樣的，這時給隨機數(shù)產(chǎn)生一個隨機種子(seed),函數(shù)原型是srand((unsigned)time(NULL));time的值每時每刻都不同。所以種子不同，所以，產(chǎn)生的隨機數(shù)也不同。所以說，要想產(chǎn)生不同的隨機數(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)生的隨機數(shù)是從0到rand_max的，而rand_max(32767）是一個很大的數(shù),那么如何產(chǎn)生從X-Y的數(shù)呢?從X到Y(jié),有Y－X＋1個數(shù),所以要產(chǎn)生從X到Y(jié)的數(shù),只需要這樣寫:k=rand()%(Y-X+1)+X;這樣,就可以產(chǎn)生你想要的任何范圍內(nèi)的隨機數(shù)了。設(shè)計方案。定義一個類classConsole來控制窗口的大小，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; //運動中的顏色staticconstWORDCOLOR_B; //固定不動的顏色 staticconstWORDCOLOR_C; //空白處的顏色這三種靜態(tài)變量用戶可以自己改變顏色來達到所期望的效果。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;//這是運動中的顏色是黃色COLOR_B=FOREGROUND_GREEN;//固定不動的方塊顏色是綠色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個格子來表示一個方塊，用一個4*4的數(shù)組來存儲七個方塊，1代表有一個格子，0代表沒有格子，例如：|-，可以用以下數(shù)組直觀來表示：1000010001001110110011101100010010000000010000000000000000000000這些數(shù)組存儲了七種方塊，四個變換，于是我定義了一個4維數(shù)組bk[7][4][4][4]來存儲這些數(shù)據(jù)，具體見附錄2，當在游戲中進行一次旋轉(zhuǎn)就是改變數(shù)組最后一維的數(shù)值，旋轉(zhuǎn)是逆時針旋轉(zhuǎn)。以屏幕左上角為原點，從左向右畫x軸；從上向下畫y軸，(x,y)就代表了在屏幕上的位置，通過控制x，y值來實現(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{ //沒有碰壁則繼續(xù)VoiceBeep();Draw(COLOR_C); //先將空白處畫出--x; //將橫坐標減1Draw(COLOR_A); //繪出方塊}}判斷方塊已經(jīng)到達底部或是否碰到墻壁，“將會”指的是方塊如果向左，向右，向下移動后就會碰到障礙物；“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來遍歷16個小格子{for(intj=0;j<4;++j){if(bk[c][z][i][j]==1){if(y+i<0)continue;//方塊還沒有落下來//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，就開始檢查是否有滿足消除條件的行了。用chardata[19][11]來記錄有小方塊存在的地方，有為1，沒有事0。銷行的規(guī)則很簡單：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，只要把原來的小方塊全部擦去，計算完新方塊位置后，再全部畫出就可以了，計算的時候，遍歷整個游戲區(qū)域，看有沒有可以消除的行，即遍歷chardata[19][11]看一行中是否全1,如果是,則開始將這行上面的所有行開始下移,并用intline-count來記錄銷行的次數(shù)，這與之后的計分和關(guān)數(shù)的計算有關(guān)系，銷一行加100分，如果有連銷行則分數(shù)相應(yīng)增加，每10000分是一個等級，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)銷行的行數(shù)for(inti=0;i<19;++i) //開始對19*11的格子開始遍歷{ //如果一行中11列均是1則滿足銷行條件if(0==memcmp(data[i],FULLLINE,11)){++linecount;for(intm=0;m<11++m){for(intn=i;n>1;--n){ //對這行以上的行進行下移，//就是銷去了這一行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) //按照銷行的行數(shù)來給分數(shù){case1:_score=100;break;case2:_score=300;break;case3:_score=700;break;case4:_score=1500;break;}score+=_score;if(score>99999)score=99999;//最高分數(shù)是99999level=score/10000; //設(shè)置等級DrawScoreLevel(); //繪制得分框}用Sleep()函數(shù)來控制刷圖的速度，程序中設(shè)定每55ms刷一次圖，Sleep（55）；用簡單Beep(freq,dura)來控制聲音，其中freq是頻率，dura是持續(xù)時間；用隨機函數(shù)srand(time(0));next=rand()%7來控制下一個方塊類型。3、流程圖。開開始顯示界面顯示界面按下結(jié)束按下結(jié)束 是按下開始 否按下開始 否 是開始游戲開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)進行操作根據(jù)指令調(diào)用不同的函數(shù)進行操作按下結(jié)束 是按下結(jié)束 否GAMEOVER 否GAMEOVER 是結(jié)結(jié)束4、測試數(shù)據(jù)、測試結(jié)果、結(jié)果分析。 開始游戲右移方塊旋轉(zhuǎn)方塊銷一行得100分連銷4行得1500分達到10000分，升一級游戲結(jié)束PS：由于打印需要，界面呈黑白畫面5、相關(guān)運行界面。6、關(guān)鍵代碼//只有部分代碼，完整代碼就是前面那個俄羅斯方塊代碼classConsole //控制臺{friendclassWindow;public:voidOpen(constchar*title,COORDwl) //title:控制臺標題{ //point:控制臺寬度和高度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)置標題CONSOLE_CURSOR_INFOcci={25,FALSE};verify(SetConsoleCursorInfo(hStdOutput,&cci));//去除光標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{public: //x：左上角坐標,RussiaDiamonds(Console&console,shortx,shorty){ //y：右下角坐標SMALL_RECTwrect={x,y,x+38,y+21};win.Open(console,wrect);}//分別是開始,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; //分別對各個控制量初始化pause=true;voice=true;score=0,level=0;memset(data,0,sizeof(data));srand(time(0)); //設(shè)置隨機種子數(shù)next=rand()%7; //產(chǎn)生隨機數(shù)來控制下一個方塊的產(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來遍歷16個小格子{for(intj=0;j<4;++j){if(bk[c][z][i][j]==1){if(y+i<0)continue;//方塊還沒有落下來//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)銷行的行數(shù)for(inti=0;i<19;++i) //開始對19*11的格子開始遍歷{ //如果一行中11列均是1則滿足銷行條件if(0==memcmp(data[i],FULLLINE,11)){++linecount;for(intm=0;m<11++m){for(intn=i;n>1;--n){ //對這行以上的行進行下移，就是銷去了這一行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) //按照銷行的行數(shù)來給分數(shù){case1:_score=100;break;case2:_score=300;break;case3:_score=700;break;case4:_score=1500;break;}score+=_score;if(score>99999)score=99999;//最高分數(shù)是99999level=score/10000; //設(shè)置等級DrawScoreLevel(); //繪制得分框} voidMoveTrans(void) //逆時針翻轉(zhuǎn){if(IsFit(x,y,c,(z+1)%4)) //每調(diào)用一次z改變一次{ //通過調(diào)用四維數(shù)組中//不同的矩陣來實現(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; //運動中的顏色staticconstWORDCOLOR_B; //固定不動的顏色staticconstWORDCOLOR_C; //空白處的顏色private:DWORDfreq,dura; //聲效頻率,延續(xù)時間intkeys[8]; //8個控制鍵chardecs[8][5]; //8個控制鍵的描述boolgameover;boolpause; //暫停boolvoice; //聲效開關(guān)intsc