【Python游戏开发】俄罗斯方块(Tetris)游戏(附完整Python完整代码)
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老规矩,先上代码运行的结果图
前言
在这一篇文章中,我们将深入探讨如何用 Python 和 Pygame 库实现经典的俄罗斯方块游戏。俄罗斯方块(Tetris)是1984年由俄国工程师阿列克谢·帕基特诺夫(Alexey Pajitnov)设计的一款备受欢迎的益智类游戏。其基本玩法是将不同形状的方块(Tetromino)从屏幕顶部掉落,并进行左右移动和旋转,使其能够完全填满一行。当一行被完全填满时,该行会被消除,并为新的方块腾出空间。本篇文章将从实现步骤、函数解析到文件夹设置思路,带你一步步了解如何构建这一游戏。最后,我们还将提供核心代码的实现,帮助你更好地掌握俄罗斯方块的基本逻辑。
正文
实现步骤
在实现俄罗斯方块游戏时,我们需要将整个开发过程分成几个步骤来逐步进行。以下是实现这款游戏的主要步骤:
环境准备:确保安装了 Python 和 Pygame 库。Python 是一种强大的编程语言,而 Pygame 是一个游戏开发库,提供图形、声音处理、游戏输入等功能。import pygame from settings import GRID_WIDTH, GRID_HEIGHT, GRID_SIZE, BLACK, WHITE, SCORE_PER_LINE from tetromino import Tetromino 123 设计游戏逻辑:确定游戏的基本规则、方块形状、分数计算和游戏结束的条件。设计合适的数据结构来存储游戏状态。
def clear_lines(self): """消除已完成的行""" lines_cleared = 0 y = self.height - 1 while y >= 0: if all(self.grid[y][x] is not None for x in range(self.width)): # 删除这一行,并在顶部添加新的空行 del self.grid[y] self.grid.insert(0, [None for _ in range(self.width)]) lines_cleared += 1 else: y -= 1 return lines_cleared def is_game_over(self): """检查游戏是否结束""" return any(self.grid[0][x] is not None for x in range(self.width))
1234567891011121314151617 实现界面设计:创建游戏窗口,包括背景、当前方块、已固定的方块、分数展示等。# 屏幕设置 SCREEN_WIDTH = 800 SCREEN_HEIGHT = 600 GRID_SIZE = 30 GRID_WIDTH = SCREEN_WIDTH // GRID_SIZE GRID_HEIGHT = SCREEN_HEIGHT // GRID_SIZE # 颜色定义 BLACK = (0, 0, 0) WHITE = (255, 255, 255) COLORS = [ (0, 255, 255), # 青色 - I型 (255, 165, 0), # 橙色 - L型 (0, 0, 255), # 蓝色 - 反L型 (255, 255, 0), # 黄色 - 方块 (128, 0, 128), # 紫色 - T型 (0, 255, 0), # 绿色 - S型 (255, 0, 0) # 红色 - Z型 ] # 游戏参数 FPS = 5 PIECE_FALL_SPEED = 1 # 方块下落速度 # 分数设置 SCORE_PER_LINE = 100
123456789101112131415161718192021222324252627 处理用户输入:在游戏过程中,用户通过键盘控制方块的移动和旋转。我们需要捕获这些输入并对游戏状态进行相应的更新。@property def current_shape(self): """获取当前旋转状态的形状""" return self.shapes[self.rotation] def rotate(self): """旋转方块""" self.rotation = (self.rotation + 1) % len(self.shapes) def get_blocks(self): """获取方块的具体方块坐标""" blocks = [] for y, row in enumerate(self.current_shape): for x, cell in enumerate(row): if cell: blocks.append((self.x + x, self.y + y)) return blocks
1234567891011121314151617 生成与消除方块:创建随机的方块生成算法,并在用户完成一行后更新游戏状态,消除已完整填充的行。def clear_lines(self): """消除已完成的行""" lines_cleared = 0 y = self.height - 1 while y >= 0: if all(self.grid[y][x] is not None for x in range(self.width)): # 删除这一行,并在顶部添加新的空行 del self.grid[y] self.grid.insert(0, [None for _ in range(self.width)]) lines_cleared += 1 else: y -= 1 return lines_cleared 12345678910111213 游戏循环:设计主循环,处理事件和更新游戏状态,持续重绘界面。
def is_game_over(self): """检查游戏是否结束""" return any(self.grid[0][x] is not None for x in range(self.width)) 123
函数解析
在实现过程中,我们创建了多个函数来封装具体的功能。以下是一些关键函数的解析:
游戏主循环(run):该函数是游戏的核心循环,控制着游戏的整体流程。它管理用户输入、更新游戏状态以及绘制画面。
方块移动(move_piece):这个函数用于实现方块的左右移动、下落和旋转。通过对游戏状态的更新来实现方块的动态变化。
消除行(clear_lines):当游戏中的某一行填满时,该函数会被调用,用于清除该行并更新分数。
绘制背景与方块(draw_background 和 draw_piece):这两个函数负责绘制游戏的背景和当前的活动方块,使游戏界面更具可视化效果。
处理输入(handle_events):该函数用来捕获用户的键盘输入,实现游戏的控制逻辑。
文件夹设置思路
在整个项目的实现过程中,为了提高可维护性和易读性,合理的文件夹设置是非常重要的。以下是本项目的文件结构:
tetris_game/ │ ├── __pycache__/ │ ├── game_board.py # 游戏板逻辑处理 │ ├── main.py # 主程序启动文件 │ ├── README.md # 项目说明文档 │ ├── settings.py # 游戏设置,包括窗口大小、颜色等 │ └── tetromino.py # 方块形状与颜色信息 12345678910111213
game_board.py:该文件包含了游戏逻辑的核心部分,包括处理方块的移动和行的消除逻辑。
main.py:游戏的主入口,负责执行游戏循环并调用其他模块的功能。
settings.py:封装了游戏的基本设置,便于后续的修改和维护。
tetromino.py:定义了不同形状方块的类,封装了方块的形状及其颜色信息。
README.md:文档说明,包含了项目的介绍、如何运行以及使用的库等信息。
代码实现(非完整代码)
以下是游戏核心逻辑的部分实现代码,涵盖了主要的功能模块,但并不包含完整的游戏实现。
import pygame import sys from settings import SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, GRID_SIZE, BLACK, WHITE, FPS class TetrisGame: def __init__(self): pygame.init() self.screen = pygame.display.set_mode((SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT)) self.title_font = pygame.font.Font('C:/Windows/Fonts/simhei.ttf', 64) self.menu_font = pygame.font.Font('C:/Windows/Fonts/simhei.ttf', 36) self.clock = pygame.time.Clock() self.game_board = None self.game_state = 'start' # start, playing, paused, game_over def run(self): fall_time = 0 fall_speed = 300 # 方块下落速度 while True: self.clock.tick(FPS) self.handle_events() if self.game_state == 'playing': fall_time += self.clock.get_rawtime() if fall_time > fall_speed: fall_time = 0 if not self.game_board.move_piece(dy=1): self.game_board.lock_piece() if self.game_board.is_game_over(): self.game_state = 'game_over' self.draw_background() pygame.display.flip() def handle_events(self): for event in pygame.event.get(): if event.type == pygame.QUIT: pygame.quit() sys.exit() if self.game_state == 'playing': if event.type == pygame.KEYDOWN: if event.key == pygame.K_LEFT: self.game_board.move_piece(dx=-1) elif event.key == pygame.K_RIGHT: self.game_board.move_piece(dx=1) elif event.key == pygame.K_DOWN: self.game_board.move_piece(dy=1) elif event.key == pygame.K_UP: self.game_board.rotate_piece() elif event.key == pygame.K_SPACE: # 暂停 self.game_state = 'paused' def draw_background(self): self.screen.fill(BLACK) # 填充背景颜色 # 可以添加背景图形逻辑等
1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253总结
在本文中,我们详细探讨了如何实现经典的俄罗斯方块游戏,包括实现步骤、函数解析和文件夹设置思路。游戏的实现分为多个模块,使得代码结构清晰,有助于后期维护和功能扩展。通过本文的学习,你应该应用了 Python 的基本语法,理解了 Pygame 的使用,以及掌握了基本的游戏开发逻辑。俄罗斯方块游戏只是一个简单的开始,而游戏开发的世界是无穷无尽的。你可以在此基础上逐步增加新功能,尝试不同的图形和音效,甚至与其他玩家进行联网对战。
写在最后
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