# PyQt4 中的俄羅斯方塊游戲 > 原文： [http://zetcode.com/gui/pyqt4/thetetrisgame/](http://zetcode.com/gui/pyqt4/thetetrisgame/) 在本章中，我們將創建一個俄羅斯方塊游戲克隆。 ## 俄羅斯方塊 俄羅斯方塊游戲是有史以來最受歡迎的計算機游戲之一。 原始游戲是由俄羅斯程序員 Alexey Pajitnov 于 1985 年設計和編程的。此后，幾乎所有版本的幾乎所有計算機平臺上都可以使用俄羅斯方塊。 俄羅斯方塊被稱為下降塊益智游戲。 在這個游戲中，我們有七個不同的形狀，稱為 tetrominoes ：S 形，Z 形，T 形，L 形，線形，MirroredL 形和正方形。 這些形狀中的每一個都形成有四個正方形。 形狀從板上掉下來。 俄羅斯方塊游戲的目的是移動和旋轉形狀，以使其盡可能地適合。 如果我們設法形成一行，則該行將被破壞并得分。 我們玩俄羅斯方塊游戲，直到達到頂峰。  圖：Tetrominoes PyQt4 是旨在創建應用的工具包。 還有其他一些旨在創建計算機游戲的庫。 不過，PyQt4 和其他應用工具包可用于創建簡單的游戲。 創建計算機游戲是增強編程技能的好方法。 ## 開發 我們的俄羅斯方塊游戲沒有圖像，我們使用 PyQt4 編程工具包中提供的繪圖 API 繪制四面體。 每個計算機游戲的背后都有一個數學模型。 俄羅斯方塊也是如此。 游戲背后的一些想法： * 我們使用`QtCore.QBasicTimer()`創建游戲周期。 * 繪制四方塊。 * 形狀以正方形為單位移動（而不是逐個像素移動）。 * 從數學上講，棋盤是一個簡單的數字列表。 該代碼包括四個類別：`Tetris`，`Board`，`Tetrominoe`和`Shape`。 `Tetris`類設置游戲。 `Board`是編寫游戲邏輯的地方。 `Tetrominoe`類包含所有俄羅斯方塊的名稱，`Shape`類包含俄羅斯方塊的代碼。 ```py #!/usr/bin/python # -*- coding: utf-8 -*- """ ZetCode PyQt4 tutorial This is a Tetris game clone. author: Jan Bodnar website: zetcode.com last edited: October 2013 """ import sys, random from PyQt4 import QtCore, QtGui class Tetris(QtGui.QMainWindow): def __init__(self): super(Tetris, self).__init__() self.initUI() def initUI(self): self.tboard = Board(self) self.setCentralWidget(self.tboard) self.statusbar = self.statusBar() self.tboard.msg2Statusbar[str].connect(self.statusbar.showMessage) self.tboard.start() self.resize(180, 380) self.center() self.setWindowTitle('Tetris') self.show() def center(self): screen = QtGui.QDesktopWidget().screenGeometry() size = self.geometry() self.move((screen.width()-size.width())/2, (screen.height()-size.height())/2) class Board(QtGui.QFrame): msg2Statusbar = QtCore.pyqtSignal(str) BoardWidth = 10 BoardHeight = 22 Speed = 300 def __init__(self, parent): super(Board, self).__init__(parent) self.initBoard() def initBoard(self): self.timer = QtCore.QBasicTimer() self.isWaitingAfterLine = False self.curX = 0 self.curY = 0 self.numLinesRemoved = 0 self.board = [] self.setFocusPolicy(QtCore.Qt.StrongFocus) self.isStarted = False self.isPaused = False self.clearBoard() def shapeAt(self, x, y): return self.board[(y * Board.BoardWidth) + x] def setShapeAt(self, x, y, shape): self.board[(y * Board.BoardWidth) + x] = shape def squareWidth(self): return self.contentsRect().width() / Board.BoardWidth def squareHeight(self): return self.contentsRect().height() / Board.BoardHeight def start(self): if self.isPaused: return self.isStarted = True self.isWaitingAfterLine = False self.numLinesRemoved = 0 self.clearBoard() self.msg2Statusbar.emit(str(self.numLinesRemoved)) self.newPiece() self.timer.start(Board.Speed, self) def pause(self): if not self.isStarted: return self.isPaused = not self.isPaused if self.isPaused: self.timer.stop() self.msg2Statusbar.emit("paused") else: self.timer.start(Board.Speed, self) self.msg2Statusbar.emit(str(self.numLinesRemoved)) self.update() def paintEvent(self, event): painter = QtGui.QPainter(self) rect = self.contentsRect() boardTop = rect.bottom() - Board.BoardHeight * self.squareHeight() for i in range(Board.BoardHeight): for j in range(Board.BoardWidth): shape = self.shapeAt(j, Board.BoardHeight - i - 1) if shape != Tetrominoe.NoShape: self.drawSquare(painter, rect.left() + j * self.squareWidth(), boardTop + i * self.squareHeight(), shape) if self.curPiece.shape() != Tetrominoe.NoShape: for i in range(4): x = self.curX + self.curPiece.x(i) y = self.curY - self.curPiece.y(i) self.drawSquare(painter, rect.left() + x * self.squareWidth(), boardTop + (Board.BoardHeight - y - 1) * self.squareHeight(), self.curPiece.shape()) def keyPressEvent(self, event): if not self.isStarted or self.curPiece.shape() == Tetrominoe.NoShape: super(Board, self).keyPressEvent(event) return key = event.key() if key == QtCore.Qt.Key_P: self.pause() return if self.isPaused: return elif key == QtCore.Qt.Key_Left: self.tryMove(self.curPiece, self.curX - 1, self.curY) elif key == QtCore.Qt.Key_Right: self.tryMove(self.curPiece, self.curX + 1, self.curY) elif key == QtCore.Qt.Key_Down: self.tryMove(self.curPiece.rotateRight(), self.curX, self.curY) elif key == QtCore.Qt.Key_Up: self.tryMove(self.curPiece.rotateLeft(), self.curX, self.curY) elif key == QtCore.Qt.Key_Space: self.dropDown() elif key == QtCore.Qt.Key_D: self.oneLineDown() else: super(Board, self).keyPressEvent(event) def timerEvent(self, event): if event.timerId() == self.timer.timerId(): if self.isWaitingAfterLine: self.isWaitingAfterLine = False self.newPiece() else: self.oneLineDown() else: super(Board, self).timerEvent(event) def clearBoard(self): for i in range(Board.BoardHeight * Board.BoardWidth): self.board.append(Tetrominoe.NoShape) def dropDown(self): newY = self.curY while newY > 0: if not self.tryMove(self.curPiece, self.curX, newY - 1): break newY -= 1 self.pieceDropped() def oneLineDown(self): if not self.tryMove(self.curPiece, self.curX, self.curY - 1): self.pieceDropped() def pieceDropped(self): for i in range(4): x = self.curX + self.curPiece.x(i) y = self.curY - self.curPiece.y(i) self.setShapeAt(x, y, self.curPiece.shape()) self.removeFullLines() if not self.isWaitingAfterLine: self.newPiece() def removeFullLines(self): numFullLines = 0 rowsToRemove = [] for i in range(Board.BoardHeight): n = 0 for j in range(Board.BoardWidth): if not self.shapeAt(j, i) == Tetrominoe.NoShape: n = n + 1 if n == 10: rowsToRemove.append(i) rowsToRemove.reverse() for m in rowsToRemove: for k in range(m, Board.BoardHeight): for l in range(Board.BoardWidth): self.setShapeAt(l, k, self.shapeAt(l, k + 1)) numFullLines = numFullLines + len(rowsToRemove) if numFullLines > 0: self.numLinesRemoved = self.numLinesRemoved + numFullLines self.msg2Statusbar.emit(str(self.numLinesRemoved)) self.isWaitingAfterLine = True self.curPiece.setShape(Tetrominoe.NoShape) self.update() def newPiece(self): self.curPiece = Shape() self.curPiece.setRandomShape() self.curX = Board.BoardWidth / 2 + 1 self.curY = Board.BoardHeight - 1 + self.curPiece.minY() #print self.curY if not self.tryMove(self.curPiece, self.curX, self.curY): self.curPiece.setShape(Tetrominoe.NoShape) self.timer.stop() self.isStarted = False self.msg2Statusbar.emit("Game over") def tryMove(self, newPiece, newX, newY): for i in range(4): x = newX + newPiece.x(i) y = newY - newPiece.y(i) if x < 0 or x >= Board.BoardWidth or y < 0 or y >= Board.BoardHeight: return False if self.shapeAt(x, y) != Tetrominoe.NoShape: return False self.curPiece = newPiece self.curX = newX self.curY = newY self.update() return True def drawSquare(self, painter, x, y, shape): colorTable = [0x000000, 0xCC6666, 0x66CC66, 0x6666CC, 0xCCCC66, 0xCC66CC, 0x66CCCC, 0xDAAA00] color = QtGui.QColor(colorTable[shape]) painter.fillRect(x + 1, y + 1, self.squareWidth() - 2, self.squareHeight() - 2, color) painter.setPen(color.light()) painter.drawLine(x, y + self.squareHeight() - 1, x, y) painter.drawLine(x, y, x + self.squareWidth() - 1, y) painter.setPen(color.dark()) painter.drawLine(x + 1, y + self.squareHeight() - 1, x + self.squareWidth() - 1, y + self.squareHeight() - 1) painter.drawLine(x + self.squareWidth() - 1, y + self.squareHeight() - 1, x + self.squareWidth() - 1, y + 1) class Tetrominoe(object): NoShape = 0 ZShape = 1 SShape = 2 LineShape = 3 TShape = 4 SquareShape = 5 LShape = 6 MirroredLShape = 7 class Shape(object): coordsTable = ( ((0, 0), (0, 0), (0, 0), (0, 0)), ((0, -1), (0, 0), (-1, 0), (-1, 1)), ((0, -1), (0, 0), (1, 0), (1, 1)), ((0, -1), (0, 0), (0, 1), (0, 2)), ((-1, 0), (0, 0), (1, 0), (0, 1)), ((0, 0), (1, 0), (0, 1), (1, 1)), ((-1, -1), (0, -1), (0, 0), (0, 1)), ((1, -1), (0, -1), (0, 0), (0, 1)) ) def __init__(self): self.coords = [[0,0] for i in range(4)] self.pieceShape = Tetrominoe.NoShape self.setShape(Tetrominoe.NoShape) def shape(self): return self.pieceShape def setShape(self, shape): table = Shape.coordsTable[shape] for i in range(4): for j in range(2): self.coords[i][j] = table[i][j] self.pieceShape = shape def setRandomShape(self): self.setShape(random.randint(1, 7)) def x(self, index): return self.coords[index][0] def y(self, index): return self.coords[index][1] def setX(self, index, x): self.coords[index][0] = x def setY(self, index, y): self.coords[index][1] = y def minX(self): m = self.coords[0][0] for i in range(4): m = min(m, self.coords[i][0]) return m def maxX(self): m = self.coords[0][0] for i in range(4): m = max(m, self.coords[i][0]) return m def minY(self): m = self.coords[0][1] for i in range(4): m = min(m, self.coords[i][1]) return m def maxY(self): m = self.coords[0][1] for i in range(4): m = max(m, self.coords[i][1]) return m def rotateLeft(self): if self.pieceShape == Tetrominoe.SquareShape: return self result = Shape() result.pieceShape = self.pieceShape for i in range(4): result.setX(i, self.y(i)) result.setY(i, -self.x(i)) return result def rotateRight(self): if self.pieceShape == Tetrominoe.SquareShape: return self result = Shape() result.pieceShape = self.pieceShape for i in range(4): result.setX(i, -self.y(i)) result.setY(i, self.x(i)) return result def main(): app = QtGui.QApplication([]) tetris = Tetris() sys.exit(app.exec_()) if __name__ == '__main__': main() ``` 游戲進行了簡化，以便于理解。 游戲啟動后立即開始。 我們可以通過按 `p` 鍵暫停游戲。 `Space` 鍵將使俄羅斯方塊立即下降到底部。 游戲以恒定速度進行，沒有實現加速。 分數是我們已刪除的行數。 ```py self.tboard = Board(self) self.setCentralWidget(self.tboard) ``` 創建`Board`類的實例，并將其設置為應用的中央窗口小部件。 ```py self.statusbar = self.statusBar() self.tboard.msg2Statusbar[str].connect(self.statusbar.showMessage) ``` 我們創建一個狀態欄，在其中顯示消息。 我們將顯示三種可能的消息：已刪除的行數，暫停的消息或游戲結束消息。 `msg2Statusbar`是在`Board`類中實現的自定義信號。 `showMessage()`是一種內置方法，可在狀態欄上顯示一條消息。 ```py self.tboard.start() ``` 這條線啟動了游戲。 ```py class Board(QtGui.QFrame): msg2Statusbar = QtCore.pyqtSignal(str) ... ``` 創建自定義信號。 `msg2Statusbar`是當我們要向狀態欄寫消息或樂譜時發出的信號。 ```py BoardWidth = 10 BoardHeight = 22 Speed = 300 ``` 這些是`Board's`類變量。 `BoardWidth`和`BoardHeight`以塊為單位定義電路板的大小。 `Speed`定義游戲的速度。 每 300 毫秒將開始一個新的游戲周期。 ```py ... self.curX = 0 self.curY = 0 self.numLinesRemoved = 0 self.board = [] ... ``` 在`initBoard()`方法中，我們初始化了一些重要的變量。 變量`self.board`是從 0 到 7 的數字的列表。它表示各種形狀的位置以及板上形狀的其余部分。 ```py def shapeAt(self, x, y): return self.board[(y * Board.BoardWidth) + x] ``` `shapeAt()`方法確定給定塊上的形狀類型。 ```py def squareWidth(self): return self.contentsRect().width() / Board.BoardWidth ``` 電路板可以動態調整大小。 結果，塊的大小可能改變。 `squareWidth()`計算單個正方形的寬度（以像素為單位）并將其返回。 `Board.BoardWidth`是板的大小，以塊為單位。 ```py for i in range(Board.BoardHeight): for j in range(Board.BoardWidth): shape = self.shapeAt(j, Board.BoardHeight - i - 1) if shape != Tetrominoe.NoShape: self.drawSquare(painter, rect.left() + j * self.squareWidth(), boardTop + i * self.squareHeight(), shape) ``` 游戲的繪圖分為兩個步驟。 在第一步中，我們繪制所有形狀或已放置到板底部的形狀的其余部分。 所有正方形都記在`self.board`列表變量中。 使用`shapeAt()`方法訪問該變量。 ```py if self.curPiece.shape() != Tetrominoe.NoShape: for i in range(4): x = self.curX + self.curPiece.x(i) y = self.curY - self.curPiece.y(i) self.drawSquare(painter, rect.left() + x * self.squareWidth(), boardTop + (Board.BoardHeight - y - 1) * self.squareHeight(), self.curPiece.shape()) ``` 下一步是下落的實際零件的圖紙。 ```py elif key == QtCore.Qt.Key_Right: self.tryMove(self.curPiece, self.curX + 1, self.curY) ``` 在`keyPressEvent()`方法中，我們檢查按鍵是否按下。 如果按向右箭頭鍵，我們將嘗試將棋子向右移動。 我們說嘗試，因為該部分可能無法移動。 ```py elif key == QtCore.Qt.Key_Up: self.tryMove(self.curPiece.rotateLeft(), self.curX, self.curY) ``` `向上`方向鍵將使下降片向左旋轉。 ```py elif key == QtCore.Qt.Key_Space: self.dropDown() ``` `空格鍵`將立即將下降的片段降到底部。 ```py elif key == QtCore.Qt.Key_D: self.oneLineDown() ``` 按下 `d` 鍵，樂曲將向下移動一個格。 它可以用來加速一塊的下落。 ```py def tryMove(self, newPiece, newX, newY): for i in range(4): x = newX + newPiece.x(i) y = newY - newPiece.y(i) if x < 0 or x >= Board.BoardWidth or y < 0 or y >= Board.BoardHeight: return False if self.shapeAt(x, y) != Tetrominoe.NoShape: return False self.curPiece = newPiece self.curX = newX self.curY = newY self.update() return True ``` 在`tryMove()`方法中，我們嘗試移動形狀。 如果形狀在板的邊緣或與其他零件相鄰，則返回`False`。 否則，我們將當前的下降片放到新位置。 ```py def timerEvent(self, event): if event.timerId() == self.timer.timerId(): if self.isWaitingAfterLine: self.isWaitingAfterLine = False self.newPiece() else: self.oneLineDown() else: super(Board, self).timerEvent(event) ``` 在計時器事件中，我們要么在上一個下降到底部之后創建一個新作品，要么將下降的一塊向下移動一行。 ```py def clearBoard(self): for i in range(Board.BoardHeight * Board.BoardWidth): self.board.append(Tetrominoe.NoShape) ``` `clearBoard()`方法通過在板的每個塊上設置`Tetrominoe.NoShape`來清除板。 ```py def removeFullLines(self): numFullLines = 0 rowsToRemove = [] for i in range(Board.BoardHeight): n = 0 for j in range(Board.BoardWidth): if not self.shapeAt(j, i) == Tetrominoe.NoShape: n = n + 1 if n == 10: rowsToRemove.append(i) rowsToRemove.reverse() for m in rowsToRemove: for k in range(m, Board.BoardHeight): for l in range(Board.BoardWidth): self.setShapeAt(l, k, self.shapeAt(l, k + 1)) numFullLines = numFullLines + len(rowsToRemove) ... ``` 如果片段觸底，我們將調用`removeFullLines()`方法。 我們找出所有實線并將其刪除。 通過將所有行移動到當前全行上方來將其向下移動一行來實現。 請注意，我們顛倒了要刪除的行的順序。 否則，它將無法正常工作。 在我們的情況下，我們使用天真重力。 這意味著碎片可能會漂浮在空的間隙上方。 ```py def newPiece(self): self.curPiece = Shape() self.curPiece.setRandomShape() self.curX = Board.BoardWidth / 2 + 1 self.curY = Board.BoardHeight - 1 + self.curPiece.minY() if not self.tryMove(self.curPiece, self.curX, self.curY): self.curPiece.setShape(Tetrominoe.NoShape) self.timer.stop() self.isStarted = False self.msg2Statusbar.emit("Game over") ``` `newPiece()`方法隨機創建一個新的俄羅斯方塊。 如果棋子無法進入其初始位置，則游戲結束。 ```py class Tetrominoe(object): NoShape = 0 ZShape = 1 SShape = 2 LineShape = 3 TShape = 4 SquareShape = 5 LShape = 6 MirroredLShape = 7 ``` `Tetrominoe`類包含所有可能形狀的名稱。 我們還有一個`NoShape`用于空白。 `Shape`類保存有關俄羅斯方塊的信息。 ```py class Shape(object): coordsTable = ( ((0, 0), (0, 0), (0, 0), (0, 0)), ((0, -1), (0, 0), (-1, 0), (-1, 1)), ... ) ... ``` `coordsTable`元組保存我們的零件的所有可能的坐標值。 這是一個模板，所有零件均從該模板獲取其坐標值。 ```py self.coords = [[0,0] for i in range(4)] ``` 創建后，我們將創建一個空坐標列表。 該列表將保存俄羅斯方塊的坐標。  圖：坐標 上面的圖片將幫助您更多地了解坐標值。 例如，元組（0，-1），（0，0），（-1，0），（-1，-1）表示 Z 形。 該圖說明了形狀。 ```py def rotateLeft(self): if self.pieceShape == Tetrominoe.SquareShape: return self result = Shape() result.pieceShape = self.pieceShape for i in range(4): result.setX(i, self.y(i)) result.setY(i, -self.x(i)) return result ``` `rotateLeft()`方法將一塊向左旋轉。 正方形不必旋轉。 這就是為什么我們只是將引用返回到當前對象。 將創建一個新零件，并將其坐標設置為旋轉零件的坐標。  圖：俄羅斯方塊 這是 PyQt4 中的俄羅斯方塊游戲。