在这篇教程中,我们会用 Python 的 PyGame 库写一个简单的俄罗斯方块游戏。里面的算法很简单,但对新手可能有一点挑战性。我们不会太关注 PyGame 的内部原理,而更关注游戏的逻辑。如果你懒得阅读整篇文章,你可以简单地复制粘贴文末的代码。
准备工作
Python 3。这可以从 官方网站 下载。
PyGame。根据你正在使用的操作系统,打开命令提示符或者终端,输入 pip install pygame 或 pip3 install pygame 。
Python 的基本知识。如果有需要,可以看看我的其他博文。
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你在安装 Python 或者 PyGame 的时候可能会遇到一些问题,但这超出了本文的范围。请参考 StackOverflow 😃
我个人在 Mac 上遇到了没办法在屏幕上显示任何东西的问题,安装某些特定版本的 PyGame 可以解决这个问题: pip install pygame==2.0.0.dev4 。
Figure 类
让我们从 Figure 类开始。我们的目标是储存图形的各种类型和它们的旋转结果。我们当然可以通过矩阵旋转来实现,但是这会让问题变得太复杂了。
所以,我们简单地用这样的列表表示图形:
class Figure:
figures = [
[[1, 5, 9, 13], [4, 5, 6, 7]],
[[1, 2, 5, 9], [0, 4, 5, 6], [1, 5, 9, 8], [4, 5, 6, 10]],
[[1, 2, 6, 10], [5, 6, 7, 9], [2, 6, 10, 11], [3, 5, 6, 7]],
[[1, 4, 5, 6], [1, 4, 5, 9], [4, 5, 6, 9], [1, 5, 6, 9]],
[[1, 2, 5, 6]],
]
其中,列表第一维度存储图形的类型,第二维度存储它们的旋转结果。每个元素中的数字代表了在 4 × 4 矩阵中填充为实心的位置。例如,[1,5,9,13] 表示一条竖线。为了更好地理解,请参考上面的图片。
作为练习,试着添加一些这里没有的图形,比如 Z 字形。
init 函数如下所示:
在这里,我们随机选择一个形状和颜色。
并且,我们需要能够快速地旋转图形并获得当前的旋转结果,为此我们给出这两个简单的方法:
Tetris 类
我们先用一些变量初始化游戏:
其中, state 表示我们是否仍在进行游戏; field 表示游戏的场地,为 0 处表示为空,有颜色值则表示此处有图形(除了仍在下落的)。
我们通过下面这个简单的方法来初始化游戏:
这会创建一个大小为 height x width 的场地。
创建一个新的图形,并把它定位到坐标 (3, 0) 是很简单的:
更有意思的函数是检查目前正在下落的图形是否与已经固定的相交。这种情形可能在图形向左、向右、向下或者旋转时发生。
这很简单:我们遍历并检查当前图形的 4 × 4 矩阵的每个格子,不管它是否超出了游戏的边界或者或者与场地已填充的块重合。我们还检查 self.field[…][…] > 0 ,因为场地的那一块可能有颜色。如果那里是 0,就说明那一块是空的,那就没问题。
有了这个函数,我们就可以检查是否可以移动或旋转图形了。如果它向下移动并且满足相交,那就说明我们已经到底了,所以我们需要 “冻结” 场地上的这个图形:
class Tetris:
…
def freeze(self):
for i in range(4):
for j in range(4):
if i \* 4 + j in self.figure.image():
self.field[i + self.figure.y][j + self.figure.x] = self.figure.color
self.break_lines()
self.new_figure()
if self.intersects():
game.state = “gameover”
冻结以后,我们需要检查有没有已填满的、需要删除的水平线。然后创建一个新的图形,如果它刚创建就满足相交,那就 Game Over 了 😃 。
检查填满的水平线相当简单直接,但注意,删除水平线需要由下而上地进行:
class Tetris:
…
def break\_lines(self):
lines = 0
for i in range(1, self.height):
zeros = 0
for j in range(self.width):
if self.field[i][j] == 0:
zeros += 1
if zeros == 0:
lines += 1
for i1 in range(i, 1, -1):
for j in range(self.width):
self.field[i1][j] = self.field[i1 - 1][j]
self.score += lines \*\* 2
现在,我们还差移动的方法:
class Tetris:
…
def go\_space(self):
while not self.intersects():
self.figure.y += 1
self.figure.y -= 1
self.freeze()
def go\_down(self):
self.figure.y += 1
if self.intersects():
self.figure.y -= 1
self.freeze()
def go\_side(self, dx):
old_x = self.figure.x
self.figure.x += dx
if self.intersects():
self.figure.x = old_x
def rotate(self):
old_rotation = self.figure.rotation
self.figure.rotate()
if self.intersects():
self.figure.rotation = old_rotation
如你所见, go_space 方法重复了 go_down 的,但它会一直向下运动直到接触到场景底部或者某个固定的图形。
并且在每个方法中,我们记忆了之前的位置,改变坐标,然后检查是否满足相交。如果有相交,我们就回退到前一个状态。
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