# PyQt4 中的俄罗斯方块游戏 > 原文： [http://zetcode.com/gui/pyqt4/thetetrisgame/](http://zetcode.com/gui/pyqt4/thetetrisgame/) 在本章中，我们将创建一个俄罗斯方块游戏克隆。 ## 俄罗斯方块 俄罗斯方块游戏是有史以来最受欢迎的计算机游戏之一。 原始游戏是由俄罗斯程序员 Alexey Pajitnov 于 1985 年设计和编程的。此后，几乎所有版本的几乎所有计算机平台上都可以使用俄罗斯方块。 俄罗斯方块被称为下降块益智游戏。 在这个游戏中，我们有七个不同的形状，称为 tetrominoes ：S 形，Z 形，T 形，L 形，线形，MirroredL 形和正方形。 这些形状中的每一个都形成有四个正方形。 形状从板上掉下来。 俄罗斯方块游戏的目的是移动和旋转形状，以使其尽可能地适合。 如果我们设法形成一行，则该行将被破坏并得分。 我们玩俄罗斯方块游戏，直到达到顶峰。  图：Tetrominoes PyQt4 是旨在创建应用的工具包。 还有其他一些旨在创建计算机游戏的库。 不过，PyQt4 和其他应用工具包可用于创建简单的游戏。 创建计算机游戏是增强编程技能的好方法。 ## 开发 我们的俄罗斯方块游戏没有图像，我们使用 PyQt4 编程工具包中提供的绘图 API 绘制四面体。 每个计算机游戏的背后都有一个数学模型。 俄罗斯方块也是如此。 游戏背后的一些想法： * 我们使用`QtCore.QBasicTimer()`创建游戏周期。 * 绘制四方块。 * 形状以正方形为单位移动（而不是逐个像素移动）。 * 从数学上讲，棋盘是一个简单的数字列表。 该代码包括四个类别：`Tetris`，`Board`，`Tetrominoe`和`Shape`。 `Tetris`类设置游戏。 `Board`是编写游戏逻辑的地方。 `Tetrominoe`类包含所有俄罗斯方块的名称，`Shape`类包含俄罗斯方块的代码。 ```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() ``` 游戏进行了简化，以便于理解。 游戏启动后立即开始。 我们可以通过按 `p` 键暂停游戏。 `Space` 键将使俄罗斯方块立即下降到底部。 游戏以恒定速度进行，没有实现加速。 分数是我们已删除的行数。 ```py self.tboard = Board(self) self.setCentralWidget(self.tboard) ``` 创建`Board`类的实例，并将其设置为应用的中央窗口小部件。 ```py self.statusbar = self.statusBar() self.tboard.msg2Statusbar[str].connect(self.statusbar.showMessage) ``` 我们创建一个状态栏，在其中显示消息。 我们将显示三种可能的消息：已删除的行数，暂停的消息或游戏结束消息。 `msg2Statusbar`是在`Board`类中实现的自定义信号。 `showMessage()`是一种内置方法，可在状态栏上显示一条消息。 ```py self.tboard.start() ``` 这条线启动了游戏。 ```py class Board(QtGui.QFrame): msg2Statusbar = QtCore.pyqtSignal(str) ... ``` 创建自定义信号。 `msg2Statusbar`是当我们要向状态栏写消息或乐谱时发出的信号。 ```py BoardWidth = 10 BoardHeight = 22 Speed = 300 ``` 这些是`Board's`类变量。 `BoardWidth`和`BoardHeight`以块为单位定义电路板的大小。 `Speed`定义游戏的速度。 每 300 毫秒将开始一个新的游戏周期。 ```py ... self.curX = 0 self.curY = 0 self.numLinesRemoved = 0 self.board = [] ... ``` 在`initBoard()`方法中，我们初始化了一些重要的变量。 变量`self.board`是从 0 到 7 的数字的列表。它表示各种形状的位置以及板上形状的其余部分。 ```py def shapeAt(self, x, y): return self.board[(y * Board.BoardWidth) + x] ``` `shapeAt()`方法确定给定块上的形状类型。 ```py def squareWidth(self): return self.contentsRect().width() / Board.BoardWidth ``` 电路板可以动态调整大小。 结果，块的大小可能改变。 `squareWidth()`计算单个正方形的宽度（以像素为单位）并将其返回。 `Board.BoardWidth`是板的大小，以块为单位。 ```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) ``` 游戏的绘图分为两个步骤。 在第一步中，我们绘制所有形状或已放置到板底部的形状的其余部分。 所有正方形都记在`self.board`列表变量中。 使用`shapeAt()`方法访问该变量。 ```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()) ``` 下一步是下落的实际零件的图纸。 ```py elif key == QtCore.Qt.Key_Right: self.tryMove(self.curPiece, self.curX + 1, self.curY) ``` 在`keyPressEvent()`方法中，我们检查按键是否按下。 如果按向右箭头键，我们将尝试将棋子向右移动。 我们说尝试，因为该部分可能无法移动。 ```py elif key == QtCore.Qt.Key_Up: self.tryMove(self.curPiece.rotateLeft(), self.curX, self.curY) ``` `向上`方向键将使下降片向左旋转。 ```py elif key == QtCore.Qt.Key_Space: self.dropDown() ``` `空格键`将立即将下降的片段降到底部。 ```py elif key == QtCore.Qt.Key_D: self.oneLineDown() ``` 按下 `d` 键，乐曲将向下移动一个格。 它可以用来加速一块的下落。 ```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，我们尝试移动形状。 如果形状在板的边缘或与其他零件相邻，则返回`False`。 否则，我们将当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) ``` 在计时器事件中，我们要么在上一个下降到底部之后创建一个新作品，要么将下降的一块向下移动一行。 ```py def clearBoard(self): for i in range(Board.BoardHeight * Board.BoardWidth): self.board.append(Tetrominoe.NoShape) ``` `clearBoard()`方法通过在板的每个块上设置`Tetrominoe.NoShape`来清除板。 ```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) ... ``` 如果片段触底，我们将调用`removeFullLines()`方法。 我们找出所有实线并将其删除。 通过将所有行移动到当前全行上方来将其向下移动一行来实现。 请注意，我们颠倒了要删除的行的顺序。 否则，它将无法正常工作。 在我们的情况下，我们使用天真重力。 这意味着碎片可能会漂浮在空的间隙上方。 ```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()`方法随机创建一个新的俄罗斯方块。 如果棋子无法进入其初始位置，则游戏结束。 ```py class Tetrominoe(object): NoShape = 0 ZShape = 1 SShape = 2 LineShape = 3 TShape = 4 SquareShape = 5 LShape = 6 MirroredLShape = 7 ``` `Tetrominoe`类包含所有可能形状的名称。 我们还有一个`NoShape`用于空白。 `Shape`类保存有关俄罗斯方块的信息。 ```py class Shape(object): coordsTable = ( ((0, 0), (0, 0), (0, 0), (0, 0)), ((0, -1), (0, 0), (-1, 0), (-1, 1)), ... ) ... ``` `coordsTable`元组保存我们的零件的所有可能的坐标值。 这是一个模板，所有零件均从该模板获取其坐标值。 ```py self.coords = [[0,0] for i in range(4)] ``` 创建后，我们将创建一个空坐标列表。 该列表将保存俄罗斯方块的坐标。  图：坐标 上面的图片将帮助您更多地了解坐标值。 例如，元组（0，-1），（0，0），（-1，0），（-1，-1）表示 Z 形。 该图说明了形状。 ```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()`方法将一块向左旋转。 正方形不必旋转。 这就是为什么我们只是将引用返回到当前对象。 将创建一个新零件，并将其坐标设置为旋转零件的坐标。  图：俄罗斯方块 这是 PyQt4 中的俄罗斯方块游戏。