python小游戏——俄罗斯方块
最近研究pygame游戏制作板块，本次对于简单的俄罗斯方块进行介绍。
1.首先引入我们需要用到的pygame库和random库（pygame库基础知识请移步首页）
import pygame
import random
2.对pygame库进行初始化（一般来说，使用pygame库时先进行初始化，保证pygame的代码块可以正常运行）
pygame.init()
3.设置一些初始数据（比如俄罗斯方块的每一个正方形边长box_size、行列数、rgb颜色块）
box_size = 30 #小方格
box_width = 15 #小方格列数
box_height = 20 #小方格行数
width = box_size * box_width #游戏区域宽度
height = box_size * box_height #游戏区域高度
side_width = 200 #旁白区域宽度
screen_width = width + side_width #屏幕总宽度
white = (245,245,245) #rgb表白色
black = (0, 0, 0) #黑色
line_color= (139,125,107) #边线颜色 暗灰色
cube_colors = [(255,245,40),(175,175,20),(185,185,185),(155,0,0),(175,20,20),(0, 155,0),(20,175,20),(0,0,155),(20,20,175)] #俄罗斯方块颜色组，在后续随机生成俄罗斯方块时会进行调用4.设置屏幕（此处我们规定的屏幕为（650，600），规定标题栏，屏幕刷新频率）
pygame.display.set_mode() 创建窗口
pygame.display.set_caption() 标题栏
screen = pygame.display.set_mode((screen_width, height)) #屏幕（650，600）
pygame.display.set_caption("俄罗斯方块") #标题栏
clock = pygame.time.Clock() #创建时钟对象 (可以控制游戏循环频率)
FPS = 30 #设置屏幕刷新率5.下面进行窗口主页面的绘画，先来一个例图。
①先绘制游戏区域横竖线，以及游戏区域最右侧分割线
pygame.draw.line(a,b,(c,d),(e,f)) 画线，a为画线的范围（即screen屏幕），b为颜色（本程序游戏区域内部线为暗灰色，饱和度较低），（c，d）为所画线的起点坐标，（e，f）为所画线的终点坐标，线就是（c，d）和（e，f）所连成的线。
def draw_grids(): #游戏区方格线
for i in range(box_width):
pygame.draw.line(screen, line_color,(i * box_size, 0), (i * box_size, height)) #横线
for i in range(box_height):
pygame.draw.line(screen, line_color,(0, i * box_size), (width, i * box_size)) #竖线
pygame.draw.line(screen, white,(box_size * box_width, 0),(box_size * box_width, box_size * box_height)) #最右侧竖线②设置类show_text用于展示后续的文本
def show_text(surf, text, size, x, y, color=white): #图像 文本 字体大小 位置 颜色
font = pygame.font.SysFont("方正粗黑宋简体", size) #字体字号
text_surface = font.render(text, True, color) #文本 光滑 颜色
text_rect = text_surface.get_rect() #get_rect获取text_surface所在区域块
text_rect.midtop = (x, y) #获取顶部的中间坐标
surf.blit(text_surface, text_rect) #刷新surf本身的(text_surface\text_rect)字、区域
③对show_text进行调用，显示汉字部分
score = 0 #初始分数0
high_score = 0 #初始最高分0
historyscore = 0 #历史最高分
level = 1 #初始层数1
def draw_score(): #得分
show_text(screen, u'得分：{}'.format(score), 20, width + side_width // 2,200) #得分,,20是size字号
def draw_maxscore(): #得分
show_text(screen, u'历史最高得分：{}'.format(high_score), 20, width + side_width // 2,100) #最高得分
def draw_historyscore(): #历史记录
show_text(screen, u'历史记录：{}'.format(historyscore) ,13, width + side_width // 4,300)
def show_gameover(screen): #开局界面展示
show_text(screen, '俄罗斯方块', 30, 225,250 )
show_text(screen, '按任意键开始游戏', 20,225, 300)
6.规定全局屏幕矩阵为0（表示屏幕上此时没有任何俄罗斯方块在）
screen_color_matrix = [] #屏幕颜色矩阵 将整个屏幕的每一个小方格规定为0
for i in range(box_height):
screen_color_matrix.append([0 ]*box_width)
到此，我们简单的前期构造界面已经完成，下面我们进行俄罗斯方块类的构建。
7.俄罗斯方块类
①对每一个俄罗斯方块的形状进行定义，并归于元组
class CubeShape(object): #创建一个俄罗斯方块形状类（基类object）
shapes = ['I', 'J', 'L', 'O', 'S', 'T', 'Z'] #其中形状，坐标，旋转，下落
I = [[(0, -1), (0, 0), (0, 1), (0, 2)],
[(-1, 0), (0, 0), (1, 0), (2, 0)]]
J = [[(-2, 0), (-1, 0), (0, 0), (0, -1)],
[(-1, 0), (0, 0), (0, 1), (0, 2)],
[(0, 1), (0, 0), (1, 0), (2, 0)],
[(0, -2), (0, -1), (0, 0), (1, 0)]]
L = [[(-2, 0), (-1, 0), (0, 0), (0, 1)],
[(1, 0), (0, 0), (0, 1), (0, 2)],
[(0, -1), (0, 0), (1, 0), (2, 0)],
[(0, -2), (0, -1), (0, 0), (-1, 0)]]
O = [[(0, 0), (0, 1), (1, 0), (1, 1)]]
S = [[(-1, 0), (0, 0), (0, 1), (1, 1)],
[(1, -1), (1, 0), (0, 0), (0, 1)]]
T = [[(0, -1), (0, 0), (0, 1), (-1, 0)],
[(-1, 0), (0, 0), (1, 0), (0, 1)],
[(0, -1), (0, 0), (0, 1), (1, 0)],
[(-1, 0), (0, 0), (1, 0), (0, -1)]]
Z = [[(0, -1), (0, 0), (1, 0), (1, 1)],
[(-1, 0), (0, 0), (0, -1), (1, -1)]]
shapes_with_dir = { #存储形状的字典
'I': I, 'J': J, 'L': L, 'O': O, 'S': S, 'T': T, 'Z': Z
}②在class类中，设置初始化类（随机生成一种颜色，确定俄罗斯方块的随机形状）
def __init__(self): #创建类，初始化类
self.shape = self.shapes[random.randint(0, len(self.shapes) - 1)] #随机生成任意一种形状
self.center = (2, box_width // 2) #俄罗斯方块（0，0）在屏幕上（2，8）
self.dir = random.randint(0, len(self.shapes_with_dir[self.shape]) - 1) #任意方块的任意一种例如I[0]或I[1]中的0、1
self.color = cube_colors[random.randint(0, len(cube_colors) - 1)] #随机生成任意一种颜色
③确定旋转后的每一个小方格放到游戏区域中间的绝对坐标位置
def get_all_gridpos(self, center=None): #将俄罗斯方块的相对位置转换为屏幕中的绝对位置
curr_shape = self.shapes_with_dir[self.shape][self.dir] #确定旋转后的形状
if center is None:
center = [self.center[0], self.center[1]] #中心点[2,8]
return [(cube[0] + center[0], cube[1] + center[1]) #旋转后的相对坐标的位置+中心点位置 ，即确定每一个小方格的位置
for cube in curr_shape]
④设置冲突（碰壁无法旋转，下一个位置上有方块无法移动）
def conflict(self, center): #设置冲突
for cube in self.get_all_gridpos(center): #从确定中心的俄罗斯方块中选择一个小方格
if cube[0] < 0 or cube[1] < 0 or cube[0] >= box_height or cube[1] >= box_width: #超出屏幕之外，不合法
return True
if screen_color_matrix[cube[0]][cube[1]] is not 0: # 不为0，说明之前已经有小方块存在了，也不合法，即不能旋转
return True
return False
⑤设置旋转、向下、向左、向右、p键规则
def rotate(self): #旋转
new_dir = self.dir + 1 #下一个图像
new_dir %= len(self.shapes_with_dir[self.shape]) #任意一种形状有几种旋转，例如I有两种，new_dir=2 =2/2余0，即new=0即第一个形状
old_dir = self.dir #old为初始形状 #因为不知道转动是否合法，需要先保存原先的方向
self.dir = new_dir #self现在为新形状
if self.conflict(self.center): #设置冲突，新老一样针对0形状
self.dir = old_dir
return False
def down(self): #向下
# import pdb; pdb.set_trace()
center = (self.center[0] + 1, self.center[1]) #中心点变化
if self.conflict(center): #如果冲突，返回f
return False
self.center = center #确定新的中心
return True
def left(self): #向左
center = (self.center[0], self.center[1] - 1)
if self.conflict(center):
return False
self.center = center
return True
def right(self): #向右
center = (self.center[0], self.center[1] + 1)
if self.conflict(center):
return False
self.center = center
return True
def pause(self): #p暂停 p继续
is_pause = True
while is_pause:
for event in pygame.event.get():
if event.type == pygame.QUIT:
pygame.quit()
quit()
if event.type == pygame.KEYDOWN:
if event.key == pygame.K_p:
is_pause =False
elif event.key == pygame.K_p:
is_pause =True
pygame.display.update()
⑥对于俄罗斯方块的下降“过程”中的颜色以及边框进行绘画
def draw(self): #对于下落过程中的每一个小方块进行填色和边框线绘画
for cube in self.get_all_gridpos(): #俄罗斯方块的每一个小方格
pygame.draw.rect(screen, self.color,
(cube[1] * box_size, cube[0] * box_size, #内部颜色
box_size, box_size))
pygame.draw.rect(screen, white,
(cube[1] * box_size, cube[0] * box_size, #线条框颜色
box_size, box_size),
1)
8.绘制静止后的颜色以及边框线
def draw_matrix(): #静止固定后的颜色及边框线
for i, row in zip(range(box_height), screen_color_matrix): #i=第几个小方格 row=屏幕颜色矩阵
for j, color in zip(range(box_width), row): #j=小方格宽度随机 color=row颜色
if color is not 0:
pygame.draw.rect(screen, color, #落到底部固定后
(j * box_size, i * box_size, #俄罗斯方块内部颜色填充
box_size, box_size))
pygame.draw.rect(screen, white,
(j * box_size, i * box_size, #外部线条填充
box_size, box_size), 2)
9.设置消除满行规则
def remove_full_line(): #消除满行
global screen_color_matrix #全局方块（判断是否为0）
global score #分数
new_matrix = [[0] * box_width for i in range(box_height)]
index = box_height - 1 #剩余行数
n_full_line = 0 #满行数
for i in range(box_height - 1, -1, -1): #（24，-1）步进值为-1，输出0，1，2，3，4，5，6，7，8，9...24
is_full = True
for j in range(box_width):
if screen_color_matrix[i][j] is 0: #判断第i行的每一个j是否为0
is_full = False
continue
if not is_full:
new_matrix[index] = screen_color_matrix[i]
index -= 1 #行数减一
else:
n_full_line += 1 #满行数+1
score += n_full_line #分数
screen_color_matrix = new_matrix #全局0更新
10.对于事件进行定义，并且获取运行事件（包括移动旋转p暂停o重新开始space空格功能）
running = True
stop = False
gameover = True
counter = 0 #计数器
live_cube = 0 #当前方块
while running: #获取事件
clock.tick(FPS) #帧率
for event in pygame.event.get(): #结束事件触发结束操作
if event.type == pygame.QUIT:
running = False #如果鼠标点关闭，运行结束
elif event.type == pygame.KEYDOWN: #如果点击键盘
if gameover:
gameover = False #游戏没有结束
live_cube = CubeShape()
break
if event.key == pygame.K_LEFT: #左 左移
live_cube.left()
elif event.key == pygame.K_RIGHT: #右 右移
live_cube.right()
elif event.key == pygame.K_DOWN: #下 下移
live_cube.down()
elif event.key == pygame.K_UP: #上 旋转
live_cube.rotate()
elif event.key ==pygame.K_p: #p暂停游戏
live_cube.pause()
elif event.key == pygame.K_SPACE: #空格 加速下降
while live_cube.down() == True:
pass
elif event.key == pygame.K_o: #o重新开始游戏
gameover = True
score = 0
live_cube = 0
screen_color_matrix = [[0] * box_width for i in range(box_height)] #游戏矩阵为0
remove_full_line()
if gameover is False and counter % (FPS // level) == 0:
if live_cube.down() == False: #如果当前物块不能下降
for cube in live_cube.get_all_gridpos(): #从当前俄罗斯方块选择一个小方格
screen_color_matrix[cube[0]][cube[1]] = live_cube.color #屏幕颜色矩阵、确定静止颜色
live_cube = CubeShape()
if live_cube.conflict(live_cube.center): #冲突
gameover = True #游戏结束
historyscore = score
score = 0
live_cube = 0
screen_color_matrix = [[0] * box_width for i in range(box_height)] #游戏矩阵为0
# 消除满行
remove_full_line()
11.最后对前期所有的绘画即其他函数进行调用，对历史分数和历史最高分记录进行规定。
counter += 1
# 更新屏幕
screen.fill(black)
draw_grids() #调用画出游戏区域方格线
draw_matrix() #画出静止后的俄罗斯方块
draw_score() #分数
draw_historyscore()
draw_maxscore() #最高分数
if high_score <= score:
high_score = score
else:
high_score =high_score
if live_cube is not 0: #最后显示游戏结束界面
live_cube.draw()
if gameover:
show_gameover(screen)
pygame.display.update() #刷新屏幕到此，本次俄罗斯方块的完整代码已经分块讲述完毕。
程序bug：
①只有俄罗斯方块到（2，8）点，就是在（2，8）点产生物块时，无法再次进行移动，游戏结束。
②下落速度变化过慢。
③无法继续上次游戏（需要用到file存储），但是此次代码只要放到一个py中就可以应用。