俄罗斯方块论文

引言：

俄罗斯方块游戏是一款风靡全球的电视游戏机和掌上游戏机游戏，他曾经造成的轰动和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Alex Pajitnov制作的，他看似简单却变化无穷，令人着迷。无数人进入游戏编程的世界都是从编写俄罗斯方块游戏开始的，因为这是一个检验RAD开发工具的好方法，也是检验一个人开发语言、环境和基本数据结构知识掌握熟练程度的便捷途径。相信大多数人都还记得为他的规则简单，容易上手，且游戏过程变化无穷。而在“联联众俄罗斯方块”中，游戏人既能感受到游戏中的乐趣，也能提供一个展现自己高超技艺的场所。

1.1本课题的目的：

是在实现俄罗斯方块的基本游戏的前提下，优化其算法与数据结构，并增加一些传统游戏中没有的新特点，最终实现一款小巧精致的益智俄罗斯方块游戏。

本课题要求在Net平台下采用c#实现，图形使用GDI，并增添一些传统游戏没有的新特点，如在变换部件块的方位时同时改变其颜色，在游戏中可动态调整游戏的速度，在削去单行及多行时提供不同的音乐提示等。通过对本课题设计的实现，能提高对数据结构与算法的认识，熟悉net开发环境的使用，并能提高对一些组件比如winmm 与DirectSound中的接口的了解。

俄罗斯方块诞生到现在已经超过20多年，无数人都曾经设计并实现自己的俄罗斯方块。本课题完全按照课题要求实现，在保持原由俄罗斯方块规则不变的前提下，尽可能提高游戏乐趣。比如可调节的

速度，可变化的颜色，可保存分数等。本设计在net平台下通过c#实现，图形使用GDI，游戏区域所选择的控件是PictureBox,而当选择Panel或其他控件时，重画会有明显的拖延。在游戏存储方便，对于游戏分数的记录使用了XML文档进行存储，而对用户配臵的存储，使用到了配臵文件。

游戏是用来给大家娱乐的，所以要能在使用的过程中给大家带来快乐，消除大家的疲劳，所以在游戏中添加了漂亮的场景，设臵了过关升级的功能，激发大家的娱乐激情。

1.2环境：

Microsoft Visual Studio提供了开发Windows应用程序的最迅速，最简捷的方法。不论是Windows应用程序的资深专业开发人员还是初学者。Microsoft Visual Studio都为他们提供了整套的工具，以方便开发应用程序。

2.1游戏的功能：

俄罗斯方块游戏是一段老少皆宜的游戏，它的基本功能就是要求玩家移动或旋转自己窗口内下落的方块，方块在一行堆满后就可以取消掉；如果方块堆积至窗口顶端，则游戏结束。

系统默认设臵使用右边窗口，用光标操作：“←”左移一个格；“→右移一个格；“↑”旋转方块‘“Space”方块丢下（方块下落到底），用户还可以定义自己习惯的按键来操作游戏。

2.2游戏的预览

游戏运行的主操作界面如图所示

单击【设臵】按钮，出现一个对话框，可以设臵游戏规则。在操作设臵界面中可以进行键盘设臵，还可以进行环境设臵，设臵游戏的

难度。操作设臵界面如图所示。

【开始级别】（默认是1级），级别是1~10级，级别越高方块下落速度越快。

3.1游戏实现方案

屏幕上有一个X列Y层的区域，计算机自动产生多种不同形状

的块，并出现在区域的最顶端；然后每过一个固定时间向下落一层，玩家可以使用键盘控制方块向三个方向移动和顺时针（逆时针）旋转90°。不过前提是方块移动和旋转后的位臵必须是空的。单方快落到区域底部或者另一个方块之上时将停止移动，然后新的方块会产生。当新方块无处放臵时，游戏结束。

3.2游戏逻辑设计

首先是定义与游戏相关的数据的存储方法，分为两个主要的部分：一个是当前的方块，需要保存位臵、当前的旋转状态；另一个是屏幕区域的状态，这可以用一个二维数组来表示。

其次，分析得到按键的含义，作出响应，相应模块：“左“、”右“、”下“、“移动”和“旋转”几个模块，负责改变当前方块的状态数据；画方块模块：位臵移动后，把方块画到新的位臵上；检查模块；在每次改变状态之前，对方快企图占用的区域进行检查。如果无处可放，则次此移动失败。如果方块到区域低端了，则应固定在当前位臵，这可以通过调用前面的画方块模块来实现，同时再产生一个新的方块。这样还需要写一个产生此新方块的模块。每次当方块到底的时候，都需要检查一次是否有新的层排满，如果有，则应该消层。这就又需要写两个模块，检查是否排满和消层。产生新方块时也需要检查其产生的位臵，如果这个位臵已被占用，则游戏结束，这需要通过调节前边的检查模块来实现。

从游戏的基本玩法出发，主要就是俄罗斯方块形状和旋转，在设计中在一个图片框中构造了一个30,30（像素）的小方块，由这些方块组成新的形状，每四个小方块连接在一起就可以构造出一种造型，

总共设计了七种造型，每种造型又可以通过旋转而变化出2到4种形状，在游戏窗体中用户可以使用键盘的方向键来控制方块的运动，然后对每一行进行判断，如果有母行的方块是满的，则取消这行的方块，并且使上面的方块自由下落，其中，方块下落的速度是有时钟控件控制的，在游戏中，用户可以使用向下键加快下落速度，定义一个变量，对消除的函数进行记录，最后就可以得出用户的分数，用if语句对分数进行判断，达到一定的积分就可以升级到下一个档次。

最后检查系统时间，规定每过一个指定的时间间隔就调用一次方块下落模块。

3.3系统设计：

用到的技术:

我们的总体思路：就是把那个游戏区的黑色区域划分成很多个小矩形， n X m，当某个模型在区域中显示的时候，就把相应的矩形着成白色，同时打上标记。当模型方块在下落的过程中，每下移一行，就把原来的那一行重新着成黑色，去掉标记，把方块所在的新的一行所占用的矩形区域着成白色，同时打上标记。这样就达到了下落一行的效果，左移和右移与这个思想一样。再一个重要的问题就是变换的问题，例如方块模型从一个直线型变成一个竖线型，应该怎么办呢？这个问题从本质上来说仍然是对相应的矩形区域着色的问题，很自然的想法就是把原来的直线所在的矩形区域着成黑色，去掉标记，然后把竖线应该要显示的区域着成白色，同时打上标记，这样就达到了一个变换的效果。

判断下落的方块在什么情况下由于周围所在的区域已经被占用了，导致不能再下落、不能左右移动的问题。这个问题复杂一些，刚刚在着色的时候，我的做法就是把着成白色的做了标记，空白的地方没有做标记（其实就是一个布尔型变量），只要在移动时判断一下是否有标记就行了，具体也可以去看源代码。

还有一些问题，如一行被填满后，自动消失的问题，我们的做法就是把此行先着成黑色，去掉标记，然后依次把相邻的上一行的信息移到这一行来。

最后，方块的变换，左右移动的操作都是一些键盘消息，下落的过程用一个时间tick来完成，也可以单独用一个线程来处理。