背景
使用Qt5.12.9的QGraphicsItem来实现俄罗斯方块，现在是C++版本，下来还会有python版本，以及方便的接口，来接入算法，由机器人玩俄罗斯方块。
思路
CustomGraphBase类继承自QGraphicsObject，提供必要的虚函数。
CustomGraphTetrisBlock类继承自CustomGraphBase，实现最小方块，分边框类型（0）与方块类型（1）。
CustomGraphTetrisText类继承自CustomGraphBase，显示文字，类型为5。
Tetris类组合CustomGraphTetrisBlock，显示俄罗斯方块。
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Game类为游戏逻辑控制类。
该游戏传统的编程方式，是用一个二维数组来控制游戏空间，类似迷宫的方式。其实选择QGraphicsItem来实现就是一种很另类的选择，其实用gdi来做更方便，这种规模，QGraphicsItem没有优势，只是个人学习探索的选择。
我没有用二维数组来控制游戏空间，而是在边沿上用了一圏CustomGraphTetrisBlock来定义游戏空间，因为所有的items都能方便的在scene上检索到，所以看一个方块是否能移动，就需要检索自己的周围是否已经被其它方块占据。这里有一点，在方块进行旋转的时候，就要判断区分组成自己的block和别人的方块。
效果图
关键代码分析
功能尽量内聚，类CustomGraphTetrisBlock封装小方块，Tetris类组合了Block，封装了俄罗斯方块的绝大部分操作，类Game游戏的整体流程。
CustomGraphBase自定义图元基类
class CustomGraphBase : public QGraphicsObject
{
Q_OBJECT
public:
CustomGraphBase();
public:
virtual QRectF boundingRect() const = 0; //占位区域，必须准确，才能很好的显示与清除
virtual int type() const = 0;
virtual void relocate() = 0; //移动，重定位
virtual bool isActive() { return false; };//未落地的方块
virtual int getBlockType() { return 0; }; //方块类型，主要区别边沿方块
};
CustomGraphTetrisBlock 最小方块，组成俄罗斯方块的基本元素
paint 重绘操作，需要操作边沿方块，边沿方块只占位，不显示。要注意prepareGeometryChange()函数的使用，不能放在这个函数中，不然会不停的重绘，占用大量CPU资源。具体原理我还没研究透，我将其放到relocateb函数中了。
void CustomGraphTetrisBlock::paint(QPainter* painter, const QStyleOptionGraphicsItem* option, QWidget* widget /*= nullptr*/)
{
if (blockType) {
painter->drawRoundedRect(
0,
0,
BLOCKSIDEWIDTH,
BLOCKSIDEWIDTH,
2, 2
);
}
//prepareGeometryChange();
}
relocate元素重定位，只需将其放到scene上正确的坐标
void CustomGraphTetrisBlock::relocate()
{
this->setPos(pos * BLOCKSIDEWIDTH);
prepareGeometryChange();
}
Tetris类，俄罗斯方块类
七类方块的定义
QVector> SHAPES = {
{1, 1, 1, 1},
{0, 1, 1, 1, 0 , 1},
{1, 1, 1, 0, 0, 0, 1},
{0, 1, 1, 0, 0, 1, 1},
{1, 1, 0, 0, 0, 1, 1},
{0, 1, 1, 0, 1, 1},
{0, 1, 0, 0, 1, 1, 1}
};
俄罗斯方块的构建
QVector curShape = SHAPES[shape % SHAPES.size()];
for (int i = 0; i < curShape.size(); i++) {
if (curShape[i]) {
data[1 + i / sideLen][i % sideLen] = true;
CustomGraphTetrisBlock* block = new CustomGraphTetrisBlock(pos + QPoint(i % sideLen, 1 + i / sideLen), 2, shape);
blocks.push_back(block); //存储组成该方块的所有元素，在落到底之前需要由Tetris类控制其运动
MainWindow::GetApp()->GetScene()->addItem(block); //加入block到scene，显示方块
}
}
hasTetrisBlock函数检测位置上是否有方块
CustomGraphTetrisBlock* Tetris::hasTetrisBlock(int x, int y)
{
auto items = MainWindow::GetApp()->GetScene()->items(QPointF((x + 0.5) * BLOCKSIDEWIDTH, (y + 0.5) * BLOCKSIDEWIDTH));
foreach (auto al , items)
{
if (!(((CustomGraphBase*)al)->isActive()) && (((CustomGraphBase*)al)->type()) == TETRISBLOCKTYPE) { //要区别组合俄罗斯方块本身的block与其它的block
return (CustomGraphTetrisBlock*)al; //返回方块，提供给清除行操作用
}
}
return nullptr;
}
rotate函数进行俄罗斯方块的旋转
bool Tetris::rotate()
{
int i, j, t, lenHalf = sideLen / 2, lenJ;
for (i = 0; i < lenHalf; i++)
{
lenJ = sideLen - i - 1;
for (j = i; j < lenJ; j++)
{ //先行判断是否能旋转，要移动的点不为0时，判断目标点是否已经有block存在
int lenI = sideLen - j - 1;
if (data[i][j] && this->hasTetrisBlock(pos.x() + lenJ, pos.y() + j) ||
data[lenI][i] && this->hasTetrisBlock(pos.x() + j, pos.y() + i) ||
data[lenJ][lenI] && this->hasTetrisBlock(pos.x() + i, pos.y() + lenI) ||
data[j][lenJ] && this->hasTetrisBlock(pos.x() + lenI, pos.y() + lenJ)){
return false;
}
}
}
for (i = 0; i < lenHalf; i++)
{ //选择了顺时针90度旋转，使用了螺旋移动算法，网上可以容易搜索到说明。
lenJ = sideLen - i - 1;
for (j = i; j < lenJ; j++)
{
int lenI = sideLen - j - 1;
t = data[i][j];
data[i][j] = data[lenI][i];
data[lenI][i] = data[lenJ][lenI];
data[lenJ][lenI] = data[j][lenJ];
data[j][lenJ] = t;
}
}
this->relocate();
return true;
}
cleanRow函数实现行清除
int Tetris::cleanRow()
{ //该清除算法效率不高，是以一行来处理的，这块以后可以优化。
int h = 19, levelCount = 0;
while (h >= 0) {
int count = 0;
for (int i = 0; i < 10; i++) { //判断是否行满
if (!this->hasTetrisBlock(i, h)) {
count++;
}
}
if (count == 0) { //行满，需要清除并整体下移
int level = h;
levelCount++;
bool first = true;
while (level >= 0) {
int ct = 0;
for (int j = 0; j < 10; j++) {
if(first) //第一个外循环删除满行上的图元，后面是整体下移
this->erase(j, level);
CustomGraphTetrisBlock* block = this->hasTetrisBlock(j, level - 1);
if (!block) {
ct++;
}
else {
block->relocate(QPoint(j, level)); //下移一个位置
}
}
first = false;
if (ct == 10) { //一行上都没有图元，工作完成，提前结束
break;
}
else {
level--;
}
}
}
else if (count == 10) {
break;
}
else {
h--;
}
}
return levelCount;
}
源代码及运行方法
项目采用cmake组织，请安装cmake3.10以上版本。
cmake -Bbuild .
cd build
cmake --build . --config Release
注：本项目采用方案能跨平台运行，已经适配过windows，linux，mac。
源代码：
https://gitee.com/zhoutk/qtetris.git
或
https://gitee.com/zhoutk/qtdemo/tree/master/tetrisGraphicsItem
或
https://github.com/zhoutk/qtDemo/tree/master/tetrisGraphicsItem