qt5实现俄罗斯方块(详细注释)

Posted 2020-07-03 shiyicode

前言

一个礼拜前想做一个俄罗斯方块小游戏，因为想用c++实现，但又受制于界面，于是苦读了几天的Qt。昨天开工连带一个不眠夜，总算是大功告成，个中滋味，怕是只有自己知道。

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简介

俄罗斯方块，c++，qt。
功能：常规俄罗斯方块具有的：方块旋转，左移，右移，下落加速，消行，提示下一块样式等等都已实现。同时实现了记分以及暂停的功能。

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效果图

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游戏过程效果图

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暂停效果图

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游戏结束效果图

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实现思路

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提到俄罗斯方块，稍微麻烦一些的地方只有三点

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1. 方块旋转

#1##
#1##
#11#
####

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##1#
111#
####

####
#11#
##1#
##1#

####
#111
#1##
####

上面四个小矩阵我们很容易看出，它是L型图案的四种不同形态，用4＊4的矩阵来将它们统一表示，再细心一点的小伙伴还会发现，它们的顺序也是按照逆时针旋转进行排列的。
那么加入我们对上面四个小矩阵进行编号为1，2，3，4。
那么显然1－旋转－> 2 －旋转－> 3 －旋转－> 4 －旋转－>1
如果我们开辟一NEXT数组用来保存方块对应的旋转后的方块编号。
则NEXT[1] = 2; NEXT[2] = 3; NEXT[3] = 4; NEXT[4] = 1;
举一反三，别的形状方块也是一样的。

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2. 碰撞检测

上文，我们用一个四维小矩阵来表示方块，我们可以对它规定一个重心，索性就用左上角(0, 0)点来作为重心吧。
这个重心只是用来与实际地图相对应的一个相对点而已。
我们以将小矩阵忽略，只在意重心那个点，通过重心点所在地图的坐标，显然可以求出其他点位于地图的坐标。
这样一来，每次操作方块时，将方块将要变换到的位置与地图进行比较，通过简单的判断，可以得出是否有重复部分，若重复，则可以移动，否则不可以。

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3. 方块自动下降

这个是最容易解决的，qt里有个QTimer类，有定时功能，设定一定时间间隔，触发timerEvent事件。在事件里，做你想做的即可。

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代码构成

全部代码仅实现三个类

1. Board 游戏地图信息

class Board
{
public:
    int score;//当前分数
    int maxScore;//最高分
    int time;//每次下落的间隔时间
    int width;//地图宽
    int height;//地图高
    Block *block;//下落的方块
    char map[100][100];//保存地图信息

    Board(int, int);
    void confirm();//将下落到底的块更新到map
    bool isEnd();//判断是否游戏结束
};

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2. Block 方块信息及操作

class Block
{
public:
    char BLOCKS[20][5][5];//各个类型的方块
    int NEXT[20];//模拟指向用于方块旋转
    Qt::GlobalColor COLOR[20];//各个类型方块的颜色
    int x;//块重心起始坐标
    int y;
    int type;//块id
    int nextType;//下一个块id
    Board *board;
    Block(Board *);//构造函数
    void toNext();//更改块id
    void moveUp();//变形
    void moveRight();//加速
    void moveLeft();//左移
    void moveDown();//右移
    bool detect(int);//碰撞检测
};

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3. mainWindow 游戏界面部分

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    bool flag;//判断是否暂停状态
    QTimer *timer;//定时器
    Board *board;//游戏所用地图类

    MainWindow(Board *, QWidget *parent = 0);
    void paintEvent(QPaintEvent *event);//绘制界面
    void keyPressEvent(QKeyEvent *);//键盘事件处理

signals:

public slots:
    void timerEvent();//定时事件

private:
};

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核心代码

粗略估计了下，代码总量约500行，所以这里就只贴自己认为核心的部分，完整项目文件及可执行程序会上传到git上，下面会给出链接。有兴趣的朋友去down一下即可。

碰撞检测

bool Block::detect(int flag)
{
    //获得当前操作的目标状态：目标坐标，目标方块类型。
    int nextX, nextY, nextType;
    // 0,1,2,3对应上下左右
    switch(flag)
    {
        case 0: nextX = x; nextY = y; nextType = NEXT[type]; break;
        case 1: nextX = x+1; nextY = y; nextType = type; break;
        case 2: nextX = x; nextY = y-1; nextType = type; break;
        case 3: nextX = x; nextY = y+1; nextType = type; break;
    }

    for(int i=0; i<4; i++)
        for(int j=0; j<4; j++)
        {
            //tx，ty表示i，j所对应的地图的实际位置。
            int tx = nextX+i;
            int ty = nextY+j;
            //边界处理
            if(tx < 0 || tx > board->height+1 || ty < 0 || ty > board->width+1)
                continue;
            //如果块与地图墙相重合，则发生碰撞
            if(BLOCKS[nextType][i][j] != '#' && (ty == 0 || ty == board->width+1))
                return false;
            if(BLOCKS[nextType][i][j] != '#' && board->map[tx][ty] != '#')
                return false;
        }
    return true; 
}

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方块沉底后的地图信息更新及消行记分操作

void Board::confirm()
{
    //将块更新到map
    for(int i=0; i<4; i++)
        for(int j=0; j<4; j++)
        {
            int tx = block->x + i;
            int ty = block->y + j;
            if(tx<1 || tx > height || ty < 1 || ty > width)
                continue;
            if(block->BLOCKS[block->type][i][j] != '#')
                map[tx][ty] = block->BLOCKS[block->type][i][j];
        }

    //消去完整的行并计算行个数
    int cnt = 0;
    for(int i=height; i>=1; i--)
    {
        bool flag = false;
        for(int j=1; j<=width; j++)
            if(map[i][j] == '#')
            {
                flag = true;
                break;
            }
        if(flag)
            continue;
        cnt++;
        for(int j=i; j>=1; j--)
            for(int k=1; k<=width; k++)
                map[j][k] = map[j-1][k];
    }

    //每下落一个块加5分
    score += 5;
    //根据同时消去的行的数量指数型记分
    //1-10 2-20 3-40 4-80
    if(cnt)
        score += 10*(1<<cnt);

    //实时更新最大值
    maxScore = std::max(maxScore, score);

    //每下落一个块，时间间隔减2
    time -= 2;
    if(time < 0)
        time = 0;

    //更新块
    block->toNext();
}

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完整代码

我的github链接：
https://github.com/shiyi1996/project/tree/master/eluosi

哈哈，分享成果的过程总是令人快乐的。
最后，如果有道友发现其中有出错的地方，还望不吝指出。
若有更好的写法也可交流一二，大家一起进步嘛！