VB课程设计俄罗斯方块

前 言 visual basic继承了basic语言易学易用的特点，特别适合于初学者学习windows系统编程。随着21世纪信息社会的到来,计算机在人们的工作和生活中的深入,要求我们越来越多地与计算机打交道,为了使用户在繁忙的日程工作中得到放松,于是出现了各种各样的休闲软件,如聊天工具,游戏等等。于是我们小组着手设计开始一个这样的游戏软件。通过这学期来Visual Basic的学习，我初步掌握了Visual Basic语言的最基本的知识，于是在化希耀张兵等老师的指导下动手用Visual Basic编写俄罗斯方块游戏。 无可争议，《俄罗斯方块》是有史以来最伟大的游戏之一。它是永恒的娱乐经典，但它实际上又和那些传统的经典娱乐方式不同，因为它的本质是电子化的，所以它的确属于现代产物。《俄罗斯方块》举世闻名的游戏性，在该游戏新鲜出炉时就显得非常直观。某些与坠落的玩具碎片和它们的形状有关的东西，使得哪怕新手也会很自然地企图把它们排列起来，并加以适当组合，就好似《俄罗斯方块》触动了我们某些内在的感官，使得哪怕是我们当中最杂乱无章的人也要把事情整理妥当。 在曾经发布过的所有游戏中，《俄罗斯方块》还被认为是仅有的一个能够真正吸引广泛人群的作品。某些批评家也许会声称，《俄罗斯方块》要比过去二十年间出现的任何东西都要浪费人们的时间。至于我们，则要欣然提名它为GameSpot评选出的历史上最伟大游戏之一。 为了怀念经典，也为了能够给大多的计算机用户在工作之余找到一个休闲、娱乐的一个方式，我们小组开始着手用VB语言开发一个经典的俄罗斯方块游戏。 工程概况 1.1 项目名称 俄罗斯方块游戏 1.2 设计平台 VB 全称Visual Basic,它是以Basic语言作为其基本语言的一种可视化编程工具。 Vb是microsoft公司于1991年退出的windows应用程序开发工具visual意思是“可视化的”。在它刚推出来时，自身还存在一些缺陷，功能也相对少一些。但是经过多年的开发研究。最近microsoft公司又推出了VB6.0版本 VB6.0运行环境：硬件，要求486以上的处理器、16MB以上内存，50MB 以上的硬盘，cd-rom驱动器，鼠标。软件：要求windows 95以上版本。 1.3程序设计思想 游戏是用来给大家娱乐的，所以要能在使用的过程中给大家带来快乐，消除大家的疲劳，所以我们在游戏中添加了漂亮的场景和动听的音乐，设置了过关升级的功能，激发大家的娱乐激情。 从游戏的基本玩法出发，主要就是俄罗斯方块的形状和旋转，我们在设计中在一个图片框中构造了一个4*4的网状小块，由这些小块组合成新的形状，每四个小块连接在一起就可以构造出一种造型，因此我们总共设计了7中造型，每种造型又可以通过旋转而变化出2到4种形状，利用随机函数在一个预览窗体中提前展示形状供用户参考，然后将展示的形状复制到游戏窗体中进行摆放，在游戏窗体中用户就可以使用键盘的方向键来控制方块的运动，然后利用递归语句对每一行进行判断，如果有某行的方块是满的，则消除这行的方块，并且使上面的方块自由下落，其中，方块向下的速度是有时钟控件控制的，在游戏中，用户也可以使用向下键加快下落速度，定义一个变量，对消除的函数进行记录，最后就可以得出用户的分数，用if 语句对分数判断，达到一定的积分就可以升级到下一个档次。 俄罗斯方块游戏设计的主要步骤为以下10个方面： （1）游戏界面的设计。 （2）俄罗斯方块的造型。 （3）俄罗斯方块的旋转。 （4）俄罗斯方块的运动情况（包括向左，向右和向下）。 （5）俄罗斯方块的自动消行功能。 （6）游戏级别的自由选择。 （7）游戏速度的自由选择。 （8）游戏得分的计算。 （9）游戏菜单选项的设计及功能实现。 （10）游戏的背景音乐。 1.4运用的控件和主要对象 我们在设计过程中主要用到的控件有:command控件，image控件，picture控件，label控件，timer控件，text控件，windows media player控件等等。 1.5主要实现的功能 我们开发的俄罗斯方块游戏，主要实现了以下几种功能： 1.可以灵活控制方块在图形框中运动。 2.游戏过程中方块可以自由旋转。 3.当某一行的方块排列满时，将自动将这一行方块消除，然后将上面所有方块向下移动，可以支持连续消行。 4.游戏前可以选择游戏的速度和游戏的等级，游戏速度既为方块下落速度，游戏等级为初始游戏时在基层随机生成一定行数的无规律方块，生成的行数由你来选择，每行至少产生5个以上的无规律方块，这样增加了游戏难度，对于游戏高手来说，无疑不是一个新的挑战。 5.游戏的得分支持积分，并且按照公式： 得分 = 原来分数+ 100 * (2 ^ 同时消除的行数-1) 这样，你同一时间消除的行数越多，你的得分也就越高，当游戏积分到了一定时可以自动升级，这个升级指速度升级。 6.游戏中提供了一个漂亮的场景和动听的音乐，给你带来无限激情。 1.6开发人员与分工 组长李虎同学所做工作如下： （1）俄罗斯方块的旋转。 （2）俄罗斯方块的运动情况。 （3）俄罗斯方块的自动消行功能。 （4）游戏得分的计算。 （5）游戏菜单选项的设计及功能实现。 副组长王志伟同学所做工作如下： （1）游戏界面的设计。 （2）俄罗斯方块的造型。 （3）游戏级别的自由选择。 （4）游戏速度的自由选择。 （5）游戏的背景音乐。 正文 2.1游戏设计的具体实现 在我们两个人共同努力下，此次设计，终于能够圆满完成。由于时间的紧促，在设计中，也许会有一些考虑不周之处，但其功能已经能够满足大多用户的需求，相信假以时日，一定能做出一个更经典，更完美的俄罗斯方块游戏，下面我们将对每一步的具体如何实现展示给大家。 2.1.1游戏界面的设计和背景音乐及特效的实现 俄罗斯方块游戏主要由两个界面构成，登陆界面和开始游戏界面。 游戏的背景音乐是由一段代码调用系统播放器Windows Player播放背景音乐，由于本次设计主要是针对游戏如何设计的，所以在这里就不对播放背景音乐的功能做介绍了。 2.1.2俄罗斯方块的造型 相信朋友们都玩过俄罗斯方块，对这个游戏的玩法和方块形状都比较熟悉。我们这个游戏只选择了最基本的7中造型，包括长条型，正方型，正S型，反S型，正7型，反7型，T型。如果需要我们可以添加更多的造型。将游戏界面的游戏区图片框分割成10*20的小块，每个小块放置一个command控件，预览区图片框按同样比例分割成4*4的小块，同样有command控件构成，我们可以把预览区图片框看作是从游戏区图片框中选取的一个部分，游戏区的小方块编号和预览区编号如下图： 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 3 4 5 6 13 14 15 16 23 24 25 26 33 34 35 36 游戏区编号 预览区编号 利用Select将方块的7中造型列出，比如长条型的设计，在欲览区中分别有3.4.5.6和5.15.25.35四个方块构成两中形态，用数组为： m(0) = 3: m(1) = 4: m(2) = 5: m(3) = 6: situation2 = 0 m(0) = 5: m(1) = 15: m(2) = 25: m(3) = 35: situation2 = 1 将它的形状编号为0和1，在后面方便调用，其他的方块造型同样的方法。 2.1.3俄罗斯方块的旋转 俄罗斯方块的旋转主要将方块的位置加以变换得到的，例如上述范例，长条型有两中样式，根据小方块的编号变动来实现整个造型的旋转，比如： If n(0) - 18 >= 2 And n(3) + 9 <= 198 Then If cmdfang(n(0) - 18).Visible = False And _ cmdfang(n(1) - 9).Visible = False And _ cmdfang(n(3) + 9).Visible = False Then hidefang 0 n(0) = n(0) - 18 n(1) = n(1) - 9 n(3) = n(3) + 9 showfang 0 situation = 1 End If End If 方块的造型在旋转的时候存在一个公式，当然首先要判断是否满足旋转的要求，以上是一个长条型由横着变成竖立状态的旋转，我们以它的造型中的第三个小方块n(3)为中心旋转，这样，在开始运动的时候，长条形要发生旋转最少要运动到第三行，才能由横着变成竖立状态，游戏区图形框中第三行的第一个方块的编号为20，所以长条造型的第一个小方块的编号n(0)必须要大于20。同样，长条型方块在下落到底部的时候也有限制。如果长条下落到最后一行也将无法由横着变成竖立状态。 2.1.4如何实现方块的运动和自动消除满行的方块 我们的这个俄罗斯方块游戏主要是利用command控件的visible属性完成效果的，其实在游戏区图形框可以看成是由许多的command小方块组成，方块运动的过程就是造型里方块显示或者隐藏，就像现在的霓虹灯效果一样，由时钟控件控制visible属性改变的速度，上一层的消失，下一层的显示，这样，从视觉效果可以看到方块的下落运动效果。 方块在下落的过程中会自动判断每一行方块的visible属性，如果全部为true时，就会将这一行小方块的visible属性全部变成false，在将上面的小方块向下移动，利用for语句进行循环判断，将所有这样情况的行改变小方块visible属性。当有多行同时出现这样情况时使用递归调用，实现连续消行。具体程序代码如下： For i = 190 To 10 Step -10 If cmdfang(i).Visible = True And _ cmdfang(i + 1).Visible = True And _ cmdfang(i + 2).Visible = True And _ cmdfang(i + 3).Visible = True And _ cmdfang(i + 4).Visible = True And _ cmdfang(i + 5).Visible = True And _ cmdfang(i + 6).Visible = True And _ cmdfang(i + 7).Visible = True And _ cmdfang(i + 8).Visible = True And _ cmdfang(i + 9).Visible = True Then For j = i + 4 To i Step -1 t = 1 cmdfang(j).Visible = False cmdfang(2 * i + 9 - j).Visible = False For k = 1 To 4000 DoEvents Next t = 0 Next linenum = linenum + 1 For j = i - 1 To 0 Step -1 If cmdfang(j).Visible = True Then cmdfang(j).Visible = False cmdfang(j + 10).Visible = True End If Next clearline '为了实现连消数行，这里使用递归调用 End If Next 2.1.5游戏速度和游戏级别自由选择 游戏速度的自由选择无非就是改变时钟控件的频率，我们在菜单中添加了选择速度的功能，还有添加了考验功能，将欲览窗中的方块造型隐藏，给玩家提高了难度，如果你不愿意接受考验也可以点击显示还原成原来状态。 游戏级别的自由选择是让用户选择游戏开始时候，游戏区底部出现一定行数的随机方块，同样给玩家增加了难度，功能代码如下： For i = 19 To 20 - Val(txthard.Text) Step -1 For j = i * 10 To i * 10 + 9 If Rnd >= 0.5 Then cmdfang(j).Visible = True Next Next 可以根据你选择的难度系数在底层的每一行随机产生超过半数（即5个以上）以上的小方块，这样适合喜欢高难度的玩家。 2.1.6游戏得分的计算和游戏菜单的编辑 游戏得分的计算主要是根据消除的行数来决定的，当然每一次同时消除的行数不一样，每一行的得分也不一样，如果你每次消除的行数为1，则最后得分是100分，如果同时消除2行，则最后得分是300分，同时消除3行，得分为700分，同时消除4行，得分为1500分，这由公式：得分 = 原来分数+ 100 * (2 ^ 同时消除的行数-1)。 游戏的编辑，读者可以参照下面的功能介绍。 2.2 游戏功能的介绍 文件F------开始F1：开始游戏。 继续F2：继续游戏。 暂停F3：暂时停止游戏，点击继续的时候可以继续游戏。 退出Ctrl+Q：退出游戏。 设置-------选择游戏级别。 选择游戏速度。 考验-------显示F5：显示欲览区方块。 隐藏F6：隐藏欲览区方块。 帮助-------操作提示以及版本信息和作者资料。 用户界面具体如图： 图—登陆界面 图—游戏界面 图—菜单编辑界面 图—游戏帮助界面 有关说明 经过两个多星期的设计和开发，俄罗斯方块游戏已经成功。其功能基本符合用户需求，能够完成游戏的控制，方块的变换以及消层等功能。并提供游戏设置，对于一些技术性比较过硬的玩家，可以调游戏级别、以及游戏速度，使得玩家能够充分的发挥竞技游戏的特色，可以不断的挑战自我，挑战极限。 3.1游戏设计中的不足之处 但是由于课程设计时间较短，所以该游戏还有许多不尽如人意的地方，比如方块类型太少，退出游戏不能存储进度等多方面问题。这些都有待进一步改善，我们在游戏中还可以更换背景音乐，以适合不同的玩家，在每通过一关可以给玩家播放一段flash，吸引玩家去挑战极限，不断提高玩家的兴趣，相信在以后的制作过程中我们将给大家带来一个更新功能更全面的游戏。 3.2 VB与C语言之间的不同之处 我们这个小游戏也可以用C语言来实现，在程序的编程上没有VB语言方便实用，C语言和VB语言之间存在很多的共同点，虽然语法方面有点差异，但是在编程思路上完全一样，VB能够实现很多C#不能做到的功能，如When语句、Optional参数、局部Static变量、对象实例访问静态方法、Handles绑定事件、On Error处理异常、Object直接后期绑定等等。VB和C#语言，编译出来的是同样的CIL，但为什么VB支持很多有趣的特性呢。我们一起来探究一下。 3.2.1局部静态变量 VB支持用Static关键字声明局部变量，这样在过程结束的时候可以保持变量的数值： Public Sub Test1() Static i As Integer i += 1 '实现一个过程调用计数器 End Sub 我们实现了一个简单的过程计数器。每调用一次Test，计数器的数值就增加1。其实还有很多情况我们希望保持变量的数值。而C#的static是不能用在过程内部的。因此要实现过程计数器，我们必须声明一个类级别的变量。这样做明显不如VB好。因为无法防止其他过程修改计数器变量。这就和对象封装一个道理，本来应该是一个方法的局部变量，现在我要被迫把它独立出来，显然是不好的设计。那么VB是怎么生成局部静态变量的呢？将上述代码返汇编，我们可以清楚地看到在VB生成的CIL中，i不是作为局部变量，而是作为类的Field出现的： .field private specialname int32 $STATIC$Test1$2001$i 也就是说，i被改名作为一个类的字段，但被冠以specialname。在代码中试图访问$STATIC$Test1$2001$i是不可能的，因为它不是一个有效的标识符。但是在IL中，将这个变量加一的代码却与一般的类字段完全一样，是通过ldfld加载的。我觉得这个方法十分聪明，把静态变量变成生命周期一样的类字段，但是又由编译器来控制访问的权限，让它成为一个局部变量。同时也解释了VB为什么要用两个不同的关键字来声明静态变量——Static和Shared。由于局部静态变量的实质是类的字段，所以它和真正的局部变量还是有所不同的。比如在多线程条件下，对局部静态变量的访问就和访问字段相同。 3.2.2 Handles和WithEvents VB除了可以用C#那样的方法来处理事件响应以外，还有从VB5继承下来的独特的事件处理方式——WithEvents。 我喜欢称这种事件处理方式为静态的事件处理，书写响应事件的方法时就已经决定该方法响应的是哪一个事件，而C#则是在代码中绑定事件的。VB中WithEvents静态方法是非常有用的，它可以显著增强代码可读性，同时也让VB.net中的事件处理非常方便，不像C#那样离开了窗体设计器就必须手工绑定事件。 3.2.3类型转换运算符 在Visual Basic 2005中将加入一个新的运算符——TryCast，相当于C#的as运算符。我一直希望VB有这样一个运算符。VB目前的类型转换运算符主要有CType和DirectCast。他们的用法几乎一样。我详细比较了一下这两个运算符，得出以下结论： 1.在转换成引用类型时，两者没有什么区别，都是直接调用castclass指令，除非重载了类型转换运算符CType。DirectCast运算符是不能重载的。 2.转换成值类型时，CType会调用VB指定的类型转换函数（如果有的话），比如将String转换为Int32时，就会自动调用。 3.2.4默认属性和属性参数 在原先的VB6里，有一项奇特的功能——默认属性。在VB6中，对象的名称可以直接表示该对象的默认属性。 3.2.5可选参数和按名传递 VB从4.0开始支持“可选参数”这一特性。就是说，函数或子程序的参数有些是可选的，调用的时候可以不输入。其实VB从1.0开始就有一些函数带有可选参数，只不过到了4.0才让用户自己开发这样的过程。在VB4里，可选参数可以不带默认值，而在VB里，如果使用可选参数，则必须带有默认值。在调用的时候，VB若发现参数被省略，则自动读取.param部分的默认值，并显式传递给过程。这一部分完全由编译器处理，而且没有任何性能损失，和手工传递所有参数是完全一样的。至于按名传递，VB会自动调整参数的顺序，其结果与传统方式的传递也没有任何的不同。这说明我们可以放心地使用这项便利。而且带有可选参数的过程拿到C#中，顶多变成不可选参数，也不会造成什么其他的麻烦。 PS.很多COM组件都使用了默认参数，而且有些过程的参数列表非常长，在VB里可以轻松地处理它们，而在C#中经常让开发者传参数传到吐血。 致谢 在本次课程设计中，我从指导老师化希耀和张兵身上学到了很多东西。老师认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。他无论在理论上还是在实践中，都给与我很大的帮助，使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢他耐心的辅导。 另外，在游戏开发过程中许多同学也给于我们很大的帮助，帮助解决了不少的难点，使得游戏能及时开发完成,在此谢谢各位对此次设计的帮助。 参考文献： [1]龚沛曾，陆慰民，杨志强.Vsual Basic 程序设计教程.高等教育出版社出版。 [2]刘新民，蔡琼，白糠生.Vsual Basic 6.0程序设计.清华大学出版社出版。 [3]唐凯军，汤惠莉.VB6编程80例上手.山东电子音像出版社。 [4]卢毅.Vsual Basic实例教程.科学出版社出版。 [5]赵欣胜，亢慧娟，刘晟宏.Vsual Basic 经典范例50讲.科学出版社出版。 附件： Private Sub hidefang(a As Integer) '定义使方块不可见的过程 Select Case a Case 0 'a＝0使游戏区方块不可见 cmdfang(n(0)).Visible = False cmdfang(n(1)).Visible = False cmdfang(n(2)).Visible = False cmdfang(n(3)).Visible = False Case 1 'a＝1使预览区方块不可见 cmdfangnext(m(0)).Visible = False cmdfangnext(m(1)).Visible = False cmdfangnext(m(2)).Visible = False cmdfangnext(m(3)).Visible = False End Select End Sub Private Sub showfang(a As Integer) '定义使方块可见的过程 Select Case a Case 0 'a＝0使游戏区方块可见 cmdfang(n(0)).Visible = True cmdfang(n(1)).Visible = True cmdfang(n(2)).Visible = True cmdfang(n(3)).Visible = True Case 1 'a＝1使预览区方块不可见 cmdfangnext(m(0)).Visible = True cmdfangnext(m(1)).Visible = True cmdfangnext(m(2)).Visible = True cmdfangnext(m(3)).Visible = True End Select End Sub Private Sub clearline() '定义消除整行的过程 For i = 190 To 10 Step -10 If cmdfang(i).Visible = True And _ cmdfang(i + 1).Visible = True And _ cmdfang(i + 2).Visible = True And _ cmdfang(i + 3).Visible = True And _ cmdfang(i + 4).Visible = True And _ cmdfang(i + 5).Visible = True And _ cmdfang(i + 6).Visible = True And _ cmdfang(i + 7).Visible = True And _ cmdfang(i + 8).Visible = True And _ cmdfang(i + 9).Visible = True Then For j = i + 4 To i Step -1 t = 1 cmdfang(j).Visible = False cmdfang(2 * i + 9 - j).Visible = False For k = 1 To 4000 DoEvents Next t = 0 Next linenum = linenum + 1 For j = i - 1 To 0 Step -1 If cmdfang(j).Visible = True Then cmdfang(j).Visible = False cmdfang(j + 10).Visible = True End If Next clearline '为了实现连消数行，这里使用递归调用 End If Next End Sub Private Function downable() As Boolean '自定义函数，确定方块是否能下降 If n(0) < 190 And n(1) < 190 And n(2) < 190 And n(3) < 190 Then If cmdfang(n(0) + 10).Visible = False And _ cmdfang(n(1) + 10).Visible = False And _ cmdfang(n(2) + 10).Visible = False And _ cmdfang(n(3) + 10).Visible = False Then downable = True Else: downable = False End If Else: downable = False End If End Function Private Function leftable() As Boolean '自定义函数，确定方块是否能左移 If n(0) Mod 10 <> 0 And n(1) Mod 10 <> 0 And n(2) Mod 10 <> 0 And n(3) Mod 10 <>0Then If cmdfang(n(0) - 1).Visible = False And _ cmdfang(n(1) - 1).Visible = False And _ cmdfang(n(2) - 1).Visible = False And _ cmdfang(n(3) - 1).Visible = False Then leftable = True Else: leftable = False End If Else: leftable = False End If End Function Private Function rightable() As Boolean '自定义函数，确定方块是否能右移If n(0) Mod 10 <> 9 And n(1) Mod 10 <> 9 And n(2) Mod 10 <> 9 And n(3) Mod 10<> 9Then If cmdfang(n(0) + 1).Visible = False And _ cmdfang(n(1) + 1).Visible = False And _ cmdfang(n(2) + 1).Visible = False And _ cmdfang(n(3) + 1).Visible = False Then rightable = True Else: rightable = False End If Else: rightable = False End If End Function 目录 前 言 1 工程概况 1 1.1 项目名称 1 1.2 设计平台 1 1.3程序设计思想 1 1.4运用的控件和主要对象 2 1.5主要实现的功能 2 1.6开发人员与分工 2 正文 3 2.1游戏设计的具体实现 3 2.1.1游戏界面的设计和背景音乐及特效的实现 3 2.1.2俄罗斯方块的造型 3 2.1.3俄罗斯方块的旋转 3 2.1.4如何实现方块的运动和自动消除满行的方块 4 2.1.5游戏速度和游戏级别自由选择 5 2.1.6游戏得分的计算和游戏菜单的编辑 5 2.2 游戏功能的介绍 5 有关说明 6 3.1游戏设计中的不足之处 6 3.2 VB与C语言之间的不同之处 7 3.2.1局部静态变量 7 3.2.2 Handles和WithEvents 7 3.2.3类型转换运算符 7 3.2.4默认属性和属性参数 8 3.2.5可选参数和按名传递 8 致谢 8 参考文献： 8 附件： 9