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(y DrawUnit(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((y returnfalse; } returntrue; } //旋转方块 voidOnRotate() { //获取可以旋转的x偏移量 intdx; BLOCK
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