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俄罗斯方块#xff08;Tetris#xff09; 是一款由方块下落、行消除等核心规则构成的经典益智游戏#xff1a;
每次从屏幕顶部出现一个随机的方块#xff08;由若干小方格组成#xff09;#xff0c;玩家可以左右移动或旋转该方块#xff0c;让它合适地堆叠在…1. 前言
俄罗斯方块Tetris 是一款由方块下落、行消除等核心规则构成的经典益智游戏
每次从屏幕顶部出现一个随机的方块由若干小方格组成玩家可以左右移动或旋转该方块让它合适地堆叠在底部或其他方块之上。当某一行被填满时该行会被消除并给玩家增加分数。若方块叠加到顶部无法容纳新的方块就表示游戏结束。
在本篇中我们将使用 Python 与 Pygame 来实现一个简化版的俄罗斯方块主要演示核心流程帮助你掌握更多 2D 游戏编程的常见技巧。 2. 开发环境
Python 3.xPygame如果尚未安装请执行pip install pygame支持图形界面的桌面操作系统Windows、macOS 或大部分 Linux。 3. 游戏思路与要点
俄罗斯方块主要有以下几个关键逻辑点 网格与方块 整个游戏区域可被拆分为若干行列比如 10 列 × 20 行。下落的“方块”通常由四个小方格称为 Tetromino组成常见形状有 I、O、T、S、Z、J、L 七种。 方块的移动和旋转 在每帧或固定时间间隔让方块自动向下移动一次。监听玩家按键左右移动、加速下落、旋转方块等。在方块运动前要检测是否与已有方块发生碰撞或超出边界若无法移动则保持在原处。 行检测与消除 每次放置完一个方块后需要检查游戏网格中是否有某一行被填满全部不是空。若有满行则消除该行并将上方的所有行整体下移相应的行数为玩家增加分数。 游戏结束检测 当新的方块在顶部生成时若该区域已被占满而无法容纳即表示游戏结束。 随机性与关卡速度 生成方块形状时通常随机从七种基本形状中选择。随着分数的提升可以让方块下落的速度越来越快增强挑战性。 4. 完整示例代码
以下代码示例仅实现一个简易版本的俄罗斯方块展示最核心的逻辑。你可以将其保存为 tetris_game.py 并运行进一步研究与改进。
import pygame
import sys
import random# 初始化 pygame
pygame.init()# --------------------------
# 配置参数
# --------------------------
CELL_SIZE 30 # 每个网格的像素大小
COLS 10 # 游戏区域的列数
ROWS 20 # 游戏区域的行数WINDOW_WIDTH CELL_SIZE * COLS
WINDOW_HEIGHT CELL_SIZE * ROWS
FPS 30 # 帧率# 颜色
BLACK (0, 0, 0)
WHITE (255, 255, 255)
GRAY (128, 128, 128)
RED (255, 0, 0)
GREEN (0, 255, 0)
BLUE (0, 0, 255)
CYAN (0, 255, 255)
YELLOW (255, 255, 0)
MAGENTA (255, 0, 255)
ORANGE (255, 165, 0)# 为了区分不同形状定义一个全局形状/颜色映射
SHAPES_COLORS [([[1, 1, 1, 1]], CYAN), # I 形 (1行4列)([[1, 1],[1, 1]], YELLOW), # O 形 (2行2列)([[0, 1, 0],[1, 1, 1]], MAGENTA), # T 形([[1, 1, 0],[0, 1, 1]], GREEN), # S 形([[0, 1, 1],[1, 1, 0]], RED), # Z 形([[1, 0, 0],[1, 1, 1]], BLUE), # J 形([[0, 0, 1],[1, 1, 1]], ORANGE) # L 形
]# 创建窗口
screen pygame.display.set_mode((WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT))
pygame.display.set_caption(俄罗斯方块 - Pygame)
clock pygame.time.Clock()# 字体
font pygame.font.SysFont(arial, 24)# --------------------------
# 游戏网格
# --------------------------
# 用一个 2D 列表保存网格信息0 表示空其他表示对应的颜色
grid [[0] * COLS for _ in range(ROWS)]def draw_text(surface, text, color, x, y):在指定位置绘制文字label font.render(text, True, color)surface.blit(label, (x, y))def draw_grid(surface):绘制当前网格状态for r in range(ROWS):for c in range(COLS):val grid[r][c]rect pygame.Rect(c * CELL_SIZE, r * CELL_SIZE, CELL_SIZE, CELL_SIZE)if val 0:pygame.draw.rect(surface, BLACK, rect, 0) # 空 - 绘制黑色背景pygame.draw.rect(surface, GRAY, rect, 1) # 网格线else:# 如果 val 非 0则 val 存储的是颜色pygame.draw.rect(surface, val, rect, 0)pygame.draw.rect(surface, GRAY, rect, 1)def check_lines():检测并消除已填满的行返回消除行数full_lines 0for r in range(ROWS):if 0 not in grid[r]: # 如果这一行没有空格full_lines 1# 将该行之上的所有行往下移动for rr in range(r, 0, -1):grid[rr] grid[rr - 1][:]# 最上面那行设为空grid[0] [0] * COLSreturn full_linesclass Tetromino:表示当前下落的方块包含:shape - 形状(一个2D list)color - 颜色row, col - 在grid中的坐标(左上角)def __init__(self, shape, color):self.shape shapeself.color colorself.row 0self.col COLS // 2 - len(shape[0]) // 2def width(self):return len(self.shape[0])def height(self):return len(self.shape)def can_move(self, dr, dc):判断方块是否能移动dr, dcnew_row self.row drnew_col self.col dcfor r in range(self.height()):for c in range(self.width()):if self.shape[r][c] ! 0:rr new_row rcc new_col c# 判断是否越界if rr 0 or rr ROWS or cc 0 or cc COLS:return False# 判断是否和已有方块重叠if grid[rr][cc] ! 0:return Falsereturn Truedef move(self, dr, dc):执行移动if self.can_move(dr, dc):self.row drself.col dcreturn Truereturn Falsedef rotate(self):顺时针旋转90度先生成新形状然后判断是否能放置rotated list(zip(*self.shape[::-1])) # 转置 逆序 可实现顺时针旋转new_shape [list(row) for row in rotated]# 临时保存原 shapeold_shape self.shapeself.shape new_shape# 如果旋转后出界或冲突则恢复原 shapeif not self.can_move(0, 0):self.shape old_shapedef lock(self):当方块无法继续移动后锁定到网格for r in range(self.height()):for c in range(self.width()):if self.shape[r][c] ! 0:grid[self.row r][self.col c] self.colordef new_tetromino():随机生成一个新的方块对象shape, color random.choice(SHAPES_COLORS)return Tetromino(shape, color)def is_game_over():判断顶端是否已堆满for c in range(COLS):if grid[0][c] ! 0:return Truereturn Falsedef main():current_piece new_tetromino()next_piece new_tetromino()fall_time 0fall_speed 0.5 # 每0.5秒下落一格score 0running Truewhile running:dt clock.tick(FPS) / 1000 # 以秒为单位的帧间隔fall_time dt# 1) 事件处理for event in pygame.event.get():if event.type pygame.QUIT:running Falseelif event.type pygame.KEYDOWN:if event.key pygame.K_LEFT:current_piece.move(0, -1)elif event.key pygame.K_RIGHT:current_piece.move(0, 1)elif event.key pygame.K_DOWN:# 快速下落current_piece.move(1, 0)elif event.key pygame.K_UP:# 旋转current_piece.rotate()# 2) 自动下落if fall_time fall_speed:if not current_piece.move(1, 0):# 不能再下落 - 锁定到 gridcurrent_piece.lock()# 检查是否有行被消除lines_cleared check_lines()score lines_cleared * 10# 判断游戏是否结束if is_game_over():running Falseelse:# 生成新的方块current_piece next_piecenext_piece new_tetromino()fall_time 0# 3) 绘制screen.fill(BLACK)draw_grid(screen)# 预先“绘制”当前方块仅在可见区域内for r in range(current_piece.height()):for c in range(current_piece.width()):if current_piece.shape[r][c] ! 0:rr current_piece.row rcc current_piece.col cif rr 0:rect pygame.Rect(cc * CELL_SIZE, rr * CELL_SIZE, CELL_SIZE, CELL_SIZE)pygame.draw.rect(screen, current_piece.color, rect, 0)pygame.draw.rect(screen, GRAY, rect, 1)draw_text(screen, fScore: {score}, WHITE, 10, 10)pygame.display.flip()game_over(screen, score)def game_over(surface, score):游戏结束画面surface.fill(GRAY)draw_text(surface, Game Over!, WHITE, WINDOW_WIDTH // 2 - 60, WINDOW_HEIGHT // 2 - 30)draw_text(surface, fYour Score: {score}, WHITE, WINDOW_WIDTH // 2 - 70, WINDOW_HEIGHT // 2 10)pygame.display.flip()pygame.time.wait(3000)pygame.quit()sys.exit()if __name__ __main__:main()核心逻辑解析 grid 用于存储当前游戏区域的状态 grid[r][c] 0 表示空格。其他值表示已经堆积在那儿的方块颜色例如 (255,0,0) 对应红色等。 方块Tetromino 类 通过 shape2D List和 color 来描述该方块是什么形状、什么颜色。row, col 表示方块左上角在网格坐标系的位置。move(dr, dc) 会先检测移动后是否出界或与其他方块冲突若可行再更新位置。rotate() 通过矩阵转置 逆序实现顺时针旋转若旋转后冲突则恢复原状。lock() 在方块无法下落后将形状“锁定”到 grid 上。 行消除 check_lines() 判断每一行是否已被填满若是则把上方的行依次向下移动并清空最上面的一行。 自动下落与输入控制 用一个计时器 fall_time 不断累加帧间隔达到 fall_speed 时让方块往下移动一次。监听左右键和上下键实现左右移动、加速下落与旋转。 生成和切换方块 每次锁定当前方块后都从预先生成的 next_piece 切换过来并随机生成下一个 next_piece。这样可以在界面显示“下一块”预览若想添加此功能只需在界面上额外绘制 next_piece 的形状。 5. 运行效果 6. 总结
通过这篇文章我们用 Python Pygame 实现了一个简化版的俄罗斯方块。这个项目涵盖了网格管理、方块碰撞与旋转、行检测与消除等常见的游戏逻辑。在此基础上你完全可以自行改造并添加各种细节与高级功能让游戏更贴近于真正的 Tetris。
