31步學(xué)會(huì)寫(xiě)《俄羅斯方塊》
前言
? ? ? ?本期視頻點(diǎn)贊目標(biāo)達(dá)成,已經(jīng)把分步拆解的文字版本和視頻版本發(fā)到知識(shí)星球(英雄算法聯(lián)盟)里,但是有同學(xué)反饋免費(fèi)體驗(yàn)券無(wú)法查看(其實(shí)是需要下載app),如果不想下載app,可以跟著這篇文章進(jìn)行學(xué)習(xí),如果執(zhí)意要在星球里學(xué)習(xí),可以嘗試下掃下文末的免費(fèi)體驗(yàn)券,注意無(wú)需付費(fèi)!??!由于B站文章的代碼格式不支持,所以代碼的部分采用圖片的方式,這樣也可以避免大家復(fù)制粘貼,逼著大家自己寫(xiě),何嘗不是一種倒逼。
? ? ? ?B站不能上傳文件,所以源碼可以在公眾號(hào):夜深人靜寫(xiě)算法,回復(fù)?tetris 直接獲取。
第01步、安裝編碼環(huán)境
1、下載Python
? ? ? ?百度輸入 "Python3下載",右鍵打開(kāi)官網(wǎng),找到一個(gè)相對(duì)較新的版本,點(diǎn)擊下載,看到 recommended 字樣,不由自主的選擇了這個(gè),右鍵打開(kāi),等它下載完。
2、安裝Python
? ? ? ?雙擊安裝,不要點(diǎn)取消,安裝完成。
3、下載安裝VSCode
? ? ? ?百度輸入 "vscode",點(diǎn)擊官網(wǎng),點(diǎn)擊下載,點(diǎn)擊 windows,就下載好了,直接雙擊,咦怎么沒(méi)有找到?嘶……哦哦哦哦哦,點(diǎn)擊保留,點(diǎn)擊打開(kāi)文件,點(diǎn)擊我愿意,下一步,下一步,創(chuàng)建桌面快捷方式,下一步,安裝,完成。
4、第一個(gè)Python程序
? ? ? ?新建一個(gè)文件,選擇Python類型,隨便寫(xiě)一段代碼,按 F5 運(yùn)行,調(diào)出來(lái)的框選擇確認(rèn),安裝Python解釋器,選它,第一個(gè)Python程序就出來(lái)了。
? ? ? ?分步視頻:https://t.zsxq.com/117C1FekV
第02步、安裝游戲環(huán)境
? ? ? ? 找到Python的安裝目錄,右鍵打開(kāi)命令行,把 pip3 拖進(jìn)來(lái),緊接著輸入 "install pygame",看到絢麗的進(jìn)度條,我的內(nèi)心泛起了漣漪,至此我們的游戲環(huán)境就搭好了。

??? ???分步視頻:https://t.zsxq.com/11GDpn3TK
第03步、運(yùn)行例子
? ? ? ?按住 shift,右鍵窗口空白處,打開(kāi) Power Shell 控制臺(tái),把 Python 的可執(zhí)行文件拖進(jìn)來(lái),輸入:pygame.examples.aliens,按下回車:

??? ???分步視頻:https://t.zsxq.com/11oPrEMgU
第04步、新建文件夾
? ? ? ? 接下來(lái)我們自己來(lái)做一個(gè)游戲。右鍵新建文件夾,輸入pic用來(lái)放圖片。再新建一個(gè)文件夾,輸入code用來(lái)放代碼,把老婆給我們準(zhǔn)備好的圖片,Ctrl+C, Ctrl+V。

? ? ? 沒(méi)有老婆的話可以找女朋友要。在 code 目錄中新建一個(gè)文件,選擇Python,Ctrl + S,命名 main.py 代表游戲主文件。
? ? ? ?分步視頻:https://t.zsxq.com/11VH2swXp
第05步、初始化pygame

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第06步、主循環(huán)

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第07步、創(chuàng)建畫(huà)面



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第08步、顯示圖片



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第09步、讓圖片動(dòng)起來(lái)

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第10步、去掉殘影

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第11步、控制移動(dòng)


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第12步、增加上下方向

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第13步、實(shí)現(xiàn)方塊類
? ? ? ?現(xiàn)在只有一個(gè)方塊,想要有多個(gè)方塊,最好的方法就是把方塊設(shè)計(jì)成一個(gè)類,利用面向?qū)ο蟮乃枷?,接下?lái)我們實(shí)現(xiàn)一個(gè)方塊類 Block,處理好圖片和它的位置,以及玩家控制的代碼,再封裝一個(gè)渲染的函數(shù),像這樣:

生成一個(gè)類的實(shí)例,刪掉剛才的測(cè)試代碼,調(diào)用更新和渲染的函數(shù)。

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第14步、多實(shí)例
1、定義方塊類型
? ? ? ?既然已經(jīng)封裝成了類,自然就可以多個(gè)實(shí)例運(yùn)行,定義 blockType,紅橙黃綠青藍(lán)紫,像這樣:

2、定義方塊資源路徑
? ? ? ?每種類型的資源位置寫(xiě)下來(lái),一氣呵成,沒(méi)有技巧,全是感情,唯手熟爾,你也可以:

3、方塊初始化參數(shù)
? ? ? ? 對(duì) Block 加入初始化參數(shù),方塊類型和位置,把原有的常量,替換成變量:

4、實(shí)例化方塊
? ? ? ? 生成兩個(gè)方塊的實(shí)例(也就是對(duì)象的意思),像這樣:

5、調(diào)用更新和渲染函數(shù)
? ? ? ? 調(diào)用方塊的 update 和 draw 函數(shù)。

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第15步、拆分文件



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第16步、邏輯和表現(xiàn)分離
? ? ? 重新實(shí)現(xiàn)block的初始化函數(shù),可以根據(jù)類型、行坐標(biāo)、列坐標(biāo)、寬高,以及相對(duì)位置來(lái)實(shí)現(xiàn)多態(tài),根據(jù)傳參來(lái)確定采用哪張圖片、實(shí)際的尺寸、以及確定位置。把之前的初始化函數(shù)刪掉。


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第17步、組合方塊
1、增加方塊配置
? ? ? ?在 const 文件中,增加四種形狀的配置,放在 BLOCK_SHAPE 中,用局部坐標(biāo)來(lái)表示,有方形、長(zhǎng)條形、z字型、飛機(jī)型,像這樣:

2、隨機(jī)生成方塊組
? ? ? ?然后新建一個(gè)文件 blockGroup.py,實(shí)現(xiàn)通過(guò)配置實(shí)例化方塊組的接口,一個(gè)blockGroup代表一個(gè)方塊組:

3、實(shí)例化方塊組
? ? ? ?將方塊組存儲(chǔ)在 blocks 列表中,實(shí)現(xiàn)渲染函數(shù),遍歷blocks進(jìn)行渲染。

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第18步、模擬下落

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第19步、框架代碼

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第20步、確定游戲主邏輯
? ? ? ?抽象來(lái)說(shuō),俄羅斯方塊這個(gè)游戲就是:一個(gè)靜態(tài)的 BlockGroup 和 一個(gè)下落的 BlockGroup完成碰撞的過(guò)程,下落的 BlockGroup 在和靜態(tài)的 BlockGroup 產(chǎn)生碰撞以后,就會(huì)被合并到靜態(tài)的 BlockGroup 去,而靜態(tài)的 BlockGroup 從下往上判斷。是否有一整行填充的方塊,播放一個(gè)消去的動(dòng)畫(huà),直到找不到整行的為止,則繼續(xù)生成下落的方塊的過(guò)程。
? ? ? ? 當(dāng)靜態(tài)的 blockGroup 到達(dá)一定高度,則游戲失敗。
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第21步、BlockGroup 的多態(tài)
1、增加 BlockGroup 類型
? ? ? ? ?在 const.py 文件中添加兩種類型,一種是靜態(tài)的,一種是下落的:

2、定義方塊寬高
? ? ? ?方塊的寬高定義成常量,都是32像這樣。

3、初始化 BlockGroup
? ? ? ?給每個(gè)方塊組加上類型,像這樣:

4、下落調(diào)整
? ? ? ? 如果類型是下落類型,才執(zhí)行時(shí)間判定。

5、游戲邏輯調(diào)整
? ? ? ?在 game 文件中,將 固定類型方塊組 fixedBlockGroup 以及 下落類型方塊組 dropBlockGroup 都實(shí)例化出來(lái),update 函數(shù)就是執(zhí)行兩者的 update,并且如果沒(méi)有下落類型,則隨機(jī)生成一個(gè)。渲染函數(shù)也是類似寫(xiě)就可以了。

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第22步、模擬碰撞
1、碰撞的概念
? ? ? ?在這個(gè)場(chǎng)景下,碰撞的概念其實(shí)就是:計(jì)算固定的 blockGroup 和 下落的 blockGroup 的交集,如果兩個(gè)方塊集合才產(chǎn)生交集,則認(rèn)為發(fā)生了碰撞。
2、block 坐標(biāo)封裝
? ? ? 對(duì)每個(gè) block 實(shí)現(xiàn) 獲取當(dāng)前坐標(biāo) 和 獲取下落后的坐標(biāo) 的函數(shù),像這樣:

3、blockGroup 坐標(biāo)封裝
? ? ? 在 blockGroup 中用列表進(jìn)行一次封裝,像這樣:

4、blockGroup 增刪改接口
? ? ? ?再實(shí)現(xiàn)一些增刪改的函數(shù),以便不時(shí)之需:

5、碰撞檢測(cè)
? ? ? ?在 game.py 文件中,實(shí)現(xiàn)碰撞檢測(cè),首先將固定的 ?blockGroup 中所有的方塊映射到 哈希表中,然后取下落的 blockGroup 中所有方塊,下落后的位置,去哈希表中進(jìn)行查詢,一旦找到,這個(gè)函數(shù)返回 True;否則如果超過(guò)游戲給定的行數(shù),也返回 True,都代表產(chǎn)生了碰撞。

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第23步、控制左右移動(dòng)
1、左右移動(dòng)接口
? ? ? ?將之前 block 中控制方塊移動(dòng)的代碼去掉,定義一些邊界值以及控制方塊左右移動(dòng)時(shí)需要修改的變量,比如左邊界判定,右邊界判定,方塊左移和方塊右移。

2、左右移動(dòng)按鍵響應(yīng)
? ? ? ?然后在blockGroup 中實(shí)現(xiàn)左右移動(dòng)。如果方塊組中有任意一個(gè)方塊在左邊界,則無(wú)法左移,否則可以,直接執(zhí)行;如果方塊組中有任意一個(gè)方塊在右邊界,則無(wú)法右移,否則可以。

3、按鍵調(diào)用
? ? ? ?在 blockGroup 的 update 函數(shù)中,調(diào)用按鍵相應(yīng)接口,像這樣:

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第24步、控制左右移動(dòng)速度
1、增加時(shí)間函數(shù)
? ? ? ? 新建一個(gè) utils.py 文件,寫(xiě)一個(gè)基礎(chǔ)獲取時(shí)間的函數(shù),獲取毫秒級(jí)別的時(shí)間像這樣:

2、增加時(shí)間檢測(cè)函數(shù)
? ? ? ?然后實(shí)現(xiàn)一個(gè)檢測(cè)上次按下時(shí)間的函數(shù),這樣的話,會(huì)更加的流暢:

3、調(diào)用事件檢測(cè)函數(shù)
? ? ? ?在按鍵按下的同時(shí),調(diào)用這個(gè)函數(shù):

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第25步、控制下落速度

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第26步、方塊旋轉(zhuǎn)
1、旋轉(zhuǎn)多維列表
? ? ? ?由于傳給 block 的是實(shí)際的下標(biāo),相當(dāng)于在世界坐標(biāo)系做操作,而旋轉(zhuǎn)最好是局部坐標(biāo)系,所以 block 應(yīng)該記錄局部坐標(biāo)。我們把 BLOCK_SHAPE 進(jìn)行改造
? ? ? ?第一維代表形狀,第二維代表各種旋轉(zhuǎn)的情況,第三維代表局部坐標(biāo)
? ? ? ?方形旋轉(zhuǎn)90度還是它本身、長(zhǎng)條旋轉(zhuǎn)90度變成這樣、z字型旋轉(zhuǎn)交換后變成這樣、而飛機(jī)旋轉(zhuǎn)四次是四種形狀,自己畫(huà)個(gè)圖就明白了。

2、改造 block 初始化
? ? ? ?通過(guò) 形狀、旋轉(zhuǎn) 以及相對(duì)下標(biāo)就可以確定每個(gè)方塊的絕對(duì)下標(biāo),左右移動(dòng),下落都應(yīng)該是操作 相對(duì)下標(biāo)。

3、修改方塊的坐標(biāo)獲取

4、處理左移和右移

5、處理下落

6、修改生成配置的函數(shù)

7、實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)函數(shù)

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第27步、方塊消除
1、記錄閃爍狀態(tài)和次數(shù)
? ? ? ? 消除的時(shí)候,需要讓方塊進(jìn)行閃爍,所以給每個(gè) block 增加一個(gè)閃爍狀態(tài),記錄閃爍的次數(shù)。

2、實(shí)現(xiàn)閃爍接口
? ? ? ?實(shí)現(xiàn)一個(gè)開(kāi)始閃爍的接口,并且在 update 的時(shí)候更新閃爍次數(shù)。

3、執(zhí)行更新函數(shù)
? ? ? ?在 blockGroup 中遍歷所有的方塊,執(zhí)行 update 函數(shù)。

4、執(zhí)行渲染函數(shù)
? ? ? ?并且在 block 的渲染函數(shù)中,判斷如果是閃爍狀態(tài),并且閃爍次數(shù)為奇數(shù),則不進(jìn)行繪制,這樣就能看到 bilibili 的效果啦。

5、實(shí)現(xiàn)消除的邏輯
? ? ? ? 然后實(shí)現(xiàn)一個(gè)執(zhí)行消除的邏輯,傳參是第 row 行,將第 row 行的所有方塊,映射到哈希表中,如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)方塊的下標(biāo)在哈希表中,則執(zhí)行閃爍效果。


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第28步、結(jié)束消除

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第29步、失敗判定

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第30步、計(jì)分規(guī)則

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第31步、下個(gè)方塊

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