【Python】用Python写一个俄罗斯方块玩玩

【Python】用Python写一个俄罗斯方块玩玩

一、引言

  • 今日看到侄子在玩游戏,凑近一看,原来是俄罗斯方块。熟悉又怀念,童年的记忆瞬间涌上心头。小时候觉得这游戏老厉害了,现在想想,好像就是数组的组合和消融,便想着自己写一个试试。说干就干,冲!

1.成品效果展示

俄罗斯方块实现过程

二、思考准备

1.思考设计

  • 俄罗斯方块作为风靡一时的游戏,由俄罗斯人阿列克谢·帕基特诺夫于1984年6月发明的休闲游戏,主要是通过方块的组合、消融完成的;
  • 所以得先设计有哪些方块、方块如何组合、完成一行时方块消融并下降一行、方块组合还得回旋转,单次90°等等,考虑中ing...

2.代码设计

2.1 游戏页面

  • 游戏首先得有个操控页面,所以得设计一个
python 复制代码
# 设计游戏窗口尺寸
SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT = 300, 600  
# 方块大小
GRID_SIZE = 30     
# 各种图形颜色 可自定义调整                    
COLORS = [            # 颜色配置(含背景色+7种方块色)
    (0, 0, 0),        # 0: 黑色背景
    (255, 0, 0),      # 1: 红色-I型
    (0, 255, 0),      # 2: 绿色-T型
    (0, 0, 255),      # 3: 蓝色-J型
    (255, 165, 0),    # 4: 橙色-L型
    (255, 255, 0),    # 5: 黄色-O型
    (128, 0, 128),    # 6: 紫色-S型
    (0, 255, 255)     # 7: 青色-Z型
]

2.2 控件设计

2.2.1 方块生成
  • 游戏开始最上方会有方块掉落,随机形状和颜色
python 复制代码
def new_piece(self):
    """生成新方块,随机形状和颜色"""
    shape = random.choice(SHAPES)
    return {
        'shape': shape,                                        # 方块形状矩阵
        'x': (SCREEN_WIDTH//GRID_SIZE - len(shape[0])) // 2,   # 初始水平居中
        'y': 0,                                                # 初始垂直位置
        'color': random.randint(1, len(COLORS)-1)              # 随机颜色(排除背景色)
    }
2.2.2 方块碰撞
  • 方块会一直下降,碰撞,下降时还要符合可以多次旋转
python 复制代码
def check_collision(self, dx=0, dy=0, rotate=False):
    """
    碰撞检测函数
    :param dx: 水平移动偏移量
    :param dy: 垂直移动偏移量
    :param rotate: 是否正在旋转
    :return: 是否发生碰撞
    """
    shape = self.current_piece['shape']
    # 旋转时生成临时形状
    if rotate:         
        shape = [list(row[::-1]) for row in zip(*shape)]  # 矩阵旋转算法:先转置再反转每行(顺时针90度)

    for y, row in enumerate(shape):
        for x, cell in enumerate(row):
            if cell:                        # 仅检测实体方块
                new_x = self.current_piece['x'] + x + dx
                new_y = self.current_piece['y'] + y + dy
                # 边界检测(左右越界/触底/与其他方块重叠)
                if not (0 <= new_x < len(self.grid[0])) or new_y >= len(self.grid):
                    return True
                if new_y >=0 and self.grid[new_y][new_x]:
                    return True
    return False
    
2.2.3 方块消融
  • 方块接触时,合适的会消融、不合适的会叠加,消融了计算分数,消融的还要剔除
python 复制代码
def merge_piece(self):
    """将当前方块合并到游戏网格,并触发消行检测"""
    for y, row in enumerate(self.current_piece['shape']):
        for x, cell in enumerate(row):
            if cell:
                # 将方块颜色写入网格对应位置
                self.grid[self.current_piece['y']+y][self.current_piece['x']+x] = self.current_piece['color']
    # 消行并更新分数
    lines = self.clear_lines()
    self.score += lines * 100

def clear_lines(self):
    """消除满行并返回消除行数"""
    lines = 0
    # 从底部向上扫描
    for i, row in enumerate(self.grid):
        if all(cell !=0 for cell in row):       # 检测整行填满
            del self.grid[i]                    # 删除该行
            self.grid.insert(0, [0]*len(row))   # 在顶部插入新空行
            lines +=1
    return lines
2.2.4 游戏主循环
  • 游戏主体逻辑写入,方块的处理时间、操作事项和刷新等
python 复制代码
def run(self):
    """游戏主循环"""
    fall_time = 0       # 下落时间累计器
    while True:
        self.screen.fill(COLORS[0])            # 用背景色清屏

        # 计时系统(控制自动下落速度)
        fall_time += self.clock.get_rawtime()
        self.clock.tick()        # 保持帧率稳定

        # 自动下落逻辑(每800ms下落一格)
        if fall_time >= 800:
            if not self.check_collision(dy=1):
                self.current_piece['y'] +=1                 # 正常下落
            else:
                self.merge_piece()                          # 触底合并
                self.current_piece = self.new_piece()       # 生成新方块
                # 游戏结束检测(新方块无法放置)
                if self.check_collision():
                    print("Game Over 你完蛋啦! Score:", self.score)
                    return
            fall_time =0   # 重置计时器

        # 事件处理(适配Mac键盘布局)
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == QUIT:
                pygame.quit()
                return
            if event.type == KEYDOWN:
                # 左右移动(带碰撞检测)
                if event.key == K_LEFT and not self.check_collision(dx=-1):
                    self.current_piece['x'] -=1
                elif event.key == K_RIGHT and not self.check_collision(dx=1):
                    self.current_piece['x'] +=1
                # 软下落(手动加速)
                elif event.key == K_DOWN:
                    if not self.check_collision(dy=1):
                        self.current_piece['y'] +=1
                # 旋转方块(带碰撞检测)
                elif event.key == K_UP and not self.check_collision(rotate=True):
                    self.current_piece['shape'] = [list(row[::-1]) for row in zip(*self.current_piece['shape'])]
                # 硬下落(空格键一键到底)    
                elif event.key == K_SPACE:  
                    while not self.check_collision(dy=1):
                        self.current_piece['y'] +=1

        # 绘制逻辑,游戏网格
        for y, row in enumerate(self.grid):
            for x, color in enumerate(row):
                if color:
                    # 绘制已落下方块(留1像素间隙)
                    pygame.draw.rect(self.screen, COLORS[color], 
                        (x*GRID_SIZE, y*GRID_SIZE, GRID_SIZE-1, GRID_SIZE-1))
        
        # 绘制当前操作方块
        for y, row in enumerate(self.current_piece['shape']):
            for x, cell in enumerate(row):
                if cell:
                    pygame.draw.rect(self.screen, COLORS[self.current_piece['color']],
                        ((self.current_piece['x']+x)*GRID_SIZE, 
                            (self.current_piece['y']+y)*GRID_SIZE, 
                            GRID_SIZE-1, GRID_SIZE-1))
                    
        # 刷新画面
        pygame.display.flip()  
2.2.5 游戏窗口
  • 最后,游戏设计好了,必须有个游戏窗口来展示
python 复制代码
def __init__(self):
    # 初始化游戏窗口
    self.screen = pygame.display.set_mode((SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT))
    pygame.display.set_caption("Mac M1俄罗斯方块")
    self.clock = pygame.time.Clock()   # 游戏时钟控制帧率

    # 游戏状态初始化
    self.grid = [[0]*(SCREEN_WIDTH//GRID_SIZE) for _ in range(SCREEN_HEIGHT//GRID_SIZE)]              # 20x10游戏网格
    self.current_piece = self.new_piece()     # 当前操作方块
    self.score = 0                           

三、游戏完整版

python 复制代码
# 俄罗斯方块设计
# -*- coding: utf-8 -*-  
"""
功能:俄罗斯方块,童年的回忆
作者:看海的四叔
最后更新:2025-04-16
"""

import pygame
import random
from pygame.locals import *

# 初始化配置
pygame.init()                           
SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT = 300, 600  
GRID_SIZE = 30                          
COLORS = [            
    (0, 0, 0),        
    (255, 0, 0),      
    (0, 255, 0),      
    (0, 0, 255),      
    (255, 165, 0),    
    (255, 255, 0),    
    (128, 0, 128),    
    (0, 255, 255)     
]

SHAPES = [
    [[1,1,1,1]],                
    [[1,1],[1,1]],              
    [[0,1,0], [1,1,1]],         
    [[1,1,1], [1,0,0]],         
    [[1,1,1], [0,0,1]],         
    [[0,1,1], [1,1,0]],         
    [[1,1,0], [0,1,1]]          
]

class Tetris:
    """游戏主控制类,处理游戏逻辑与渲染"""
    def __init__(self):
        self.screen = pygame.display.set_mode((SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT))
        pygame.display.set_caption("Mac M1俄罗斯方块")
        self.clock = pygame.time.Clock()  
        self.grid = [[0]*(SCREEN_WIDTH//GRID_SIZE) for _ in range(SCREEN_HEIGHT//GRID_SIZE)] 
        self.current_piece = self.new_piece()    
        self.score = 0                           

    def new_piece(self):
        """生成新方块(随机形状和颜色)"""
        shape = random.choice(SHAPES)
        return {
            'shape': shape,                                        
            'x': (SCREEN_WIDTH//GRID_SIZE - len(shape[0])) // 2,   
            'y': 0,                                                
            'color': random.randint(1, len(COLORS)-1)              
        }

    def check_collision(self, dx=0, dy=0, rotate=False):
        """
        碰撞检测函数
        :param dx: 水平移动偏移量
        :param dy: 垂直移动偏移量
        :param rotate: 是否正在旋转
        :return: 是否发生碰撞
        """
        shape = self.current_piece['shape']
        if rotate:         
            shape = [list(row[::-1]) for row in zip(*shape)]  

        for y, row in enumerate(shape):
            for x, cell in enumerate(row):
                if cell:                       
                    new_x = self.current_piece['x'] + x + dx
                    new_y = self.current_piece['y'] + y + dy
                    if not (0 <= new_x < len(self.grid[0])) or new_y >= len(self.grid):
                        return True
                    if new_y >=0 and self.grid[new_y][new_x]:
                        return True
        return False

    def merge_piece(self):
        """将当前方块合并到游戏网格,并触发消行检测"""
        for y, row in enumerate(self.current_piece['shape']):
            for x, cell in enumerate(row):
                if cell:
                    self.grid[self.current_piece['y']+y][self.current_piece['x']+x] = self.current_piece['color']
        lines = self.clear_lines()
        self.score += lines * 100

    def clear_lines(self):
        """消除满行并返回消除行数"""
        lines = 0
        for i, row in enumerate(self.grid):
            if all(cell !=0 for cell in row):       
                del self.grid[i]                    
                self.grid.insert(0, [0]*len(row))   
                lines +=1
        return lines

    def run(self):
        """游戏主循环"""
        fall_time = 0      
        while True:
            self.screen.fill(COLORS[0])           

            fall_time += self.clock.get_rawtime()
            self.clock.tick()       

            if fall_time >= 800:
                if not self.check_collision(dy=1):
                    self.current_piece['y'] +=1                 # 正常下落
                else:
                    self.merge_piece()                          
                    self.current_piece = self.new_piece()       
                    # 游戏结束检测(新方块无法放置)
                    if self.check_collision():
                        print("Game Over 你完蛋啦! Score:", self.score)
                        return
                fall_time =0   # 重置计时器

            for event in pygame.event.get():
                if event.type == QUIT:
                    pygame.quit()
                    return
                if event.type == KEYDOWN:
                    if event.key == K_LEFT and not self.check_collision(dx=-1):
                        self.current_piece['x'] -=1
                    elif event.key == K_RIGHT and not self.check_collision(dx=1):
                        self.current_piece['x'] +=1
                    elif event.key == K_DOWN:
                        if not self.check_collision(dy=1):
                            self.current_piece['y'] +=1
                    elif event.key == K_UP and not self.check_collision(rotate=True):
                        self.current_piece['shape'] = [list(row[::-1]) for row in zip(*self.current_piece['shape'])]
                    elif event.key == K_SPACE:  
                        while not self.check_collision(dy=1):
                            self.current_piece['y'] +=1

            for y, row in enumerate(self.grid):
                for x, color in enumerate(row):
                    if color:
                        pygame.draw.rect(self.screen, COLORS[color], 
                            (x*GRID_SIZE, y*GRID_SIZE, GRID_SIZE-1, GRID_SIZE-1))
            
            for y, row in enumerate(self.current_piece['shape']):
                for x, cell in enumerate(row):
                    if cell:
                        pygame.draw.rect(self.screen, COLORS[self.current_piece['color']],
                            ((self.current_piece['x']+x)*GRID_SIZE, 
                             (self.current_piece['y']+y)*GRID_SIZE, 
                             GRID_SIZE-1, GRID_SIZE-1))
                        
            pygame.display.flip()  

if __name__ == "__main__":
    game = Tetris()
    game.run()
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