pygame库实现俄罗斯方块小游戏

import random,time,pygame,sys from pygame.locals import *#导pygame内定义的一些常量 FPS=25#每秒传输帧数(刷新率)，此处一秒内在屏幕上连续投射出24张静止画面 WINDOWWIDTH=640#窗口宽 WINDOWHEIGHT=480#窗口高 BOXSIZE=20#游戏框大小 BOARDWIDTH=10#游戏框宽度 BOARDHEIGHT=20#游戏框高度 BLANK='.'#定义方块形状模板时,填补空白处的字符 MOVESIDEWAYSFREQ=0.15#玩家一直按下左或右方向键，方块仍是每0.15s才会移动一次 MOVEDOWNFREQ=0.1#玩家一直按下下方向键，方块仍是每0.1s移动一次 XMARGIN=(WINDOWWIDTH-BOARDWIDTH*BOXSIZE)/2#游戏界面的宽度 TOPMARGIN=WINDOWHEIGHT-(BOARDHEIGHT*BOXSIZE)-5#游戏界面的高度 #定义RGB颜色变量 WHITE=(255,255,255)#设置字体颜色 BLACK=(0,0,0)#整个窗口背景为黑色 GRAY=(185,185,185)#字体阴影灰色 #以下的颜色分别被COLORS和LIGHTCOLORS所引用 RED=(155,0,0) LIGHTRED=(175, 20, 20)#浅红 GREEN=(0,155,0) LIGHTGREEN=(20,175,20)#浅绿 BLUE=(0,0,155) LIGHTBLUE=(20,20,175)#浅蓝 YELLOW=(155,155,0) LIGHTYELLOW=(175,175,20)#浅黄 BORDERCOLOR=BLUE#游戏边框颜色为蓝色 BGCOLOR=BLACK#背景颜色为黑色 TEXTCOLOR=WHITE#字体为白色,被showTextScreen()引用,用来设置暂停时的"Pause"文本字体颜色 TEXTSHADOWCOLOR=GRAY#字体阴影为灰色,被showTextScreen()引用,用来设置暂停时的"Pause"文本阴影字体颜色 COLORS=(BLUE,GREEN,RED,YELLOW)#组成方块的小方块颜色 LIGHTCOLORS=(LIGHTBLUE,LIGHTGREEN,LIGHTRED,LIGHTYELLOW)#围绕在小方块周边颜色，强调轮廓 assert len(COLORS)==len(LIGHTCOLORS)#每个颜色对应其浅色 TEMPLATEWIDTH=5#模板宽 TEMPLATEHEIGHT=5#模板高 #定义方块形状模板(顺时针旋转变换),在列表中嵌入了含有字符串的列表来构成这个模板,模板包含了这个方块可能变换的所有形状 S_SHAPE_TEMPLATE=[['.....', '.....', '..00.', '.00..', '.....'], ['.....', '..0..', '..00.', '...0.', '.....']] Z_SHAPE_TEMPLATE=[['.....', '.....', '.00..', '..00.', '.....'], ['.....', '..0..', '.00..', '.0...', '.....']] I_SHAPE_TEMPLATE=[['..0..', '..0..', '..0..', '..0..', '.....'], ['.....', '.....', '0000.', '.....', '.....']] O_SHAPE_TEMPLATE=[['.....', '.....', '.00..', '.00..', '.....']] J_SHAPE_TEMPLATE=[['.....', '.0...', '.000.', '.....', '.....'], ['.....', '..00.', '..0..', '..0..', '.....'], ['.....', '.....', '.000.', '...0.', '.....'], ['.....', '..0..', '..0..', '.00..', '.....']] L_SHAPE_TEMPLATE=[['.....', '...0.', '.000.', '.....', '.....'], ['.....', '..0..', '..0..', '..00.', '.....'], ['.....', '.....', '.000.', '.0...', '.....'], ['.....', '.00..', '..0..', '..0..', '.....']] T_SHAPE_TEMPLATE=[['.....', '..0..', '.000.', '.....', '.....'], ['.....', '..0..', '..00.', '..0..', '.....'], ['.....', '.....', '.000.', '..0..', '.....'], ['.....', '..0..', '.00..', '..0..', '.....']] #定义字典变量PIECES来存储所有的不同形状模板(重点是所有),即字典变量PIECES包含了每个类型的方块和所有的变换形状 PIECES={'S':S_SHAPE_TEMPLATE, 'Z':Z_SHAPE_TEMPLATE, 'I':I_SHAPE_TEMPLATE, 'O':O_SHAPE_TEMPLATE, 'J':J_SHAPE_TEMPLATE, 'L':L_SHAPE_TEMPLATE, 'T':T_SHAPE_TEMPLATE} #主函数用于创建一些全局变量并在游戏开始之前显示一个初始画面 def main(): global FPSCLOCK,DISPLAYSURF,BASICFONT,BIGFONT pygame.init()#初始化pygame相关模块，为使用硬件做准备 FPSCLOCK=pygame.time.Clock()#创建一个新对象，可以使用时钟跟踪的时间量。该时钟还提供多种功能以帮助控制游戏的帧率。返回一个Clock对象 DISPLAYSURF=pygame.display.set_mode((WINDOWWIDTH,WINDOWHEIGHT))#显示窗口(返回一个Surface对象) BASICFONT=pygame.font.Font('freesansbold.ttf',18)#用来设置暂停时"Press a key to play."字体颜色,被showTextScreen()引用 BIGFONT=pygame.font.Font('freesansbold.ttf',100)#用来设置暂停时"Pause"文本及其阴影文本字体大小,被showTextScreen()引用 pygame.display.set_caption('俄罗斯方块') while True: #随机播放背景音乐,mid音乐格式由MIDI继承而来。MID文件并不是一段录制好的音乐,而是记录 #声音的信息，然后告诉声卡如何再现音乐的一组指令，所以音乐播放的好坏因不同机器的声卡而不同 if random.randint(0,1)==0:#加入异常语句，没有mid音乐也可直接运行 try: pygame.mixer.music.load('QQ火拼泡泡龙复原BGM---无损[游戏中].mid') except: pass else: try: pygame.mixer.music.load('蛇蛇争霸.mid') except: pass try: pygame.mixer.music.play(-1,0.0)#参数依次为无限循环播放，从音乐开头播放 except: pass runGame() try: pygame.mixer.music.stop() except: pass showTextScreen('Game Over') def runGame(): """启动运行游戏函数""" board=getBlankBoard()#返回一个新的空白板数据结构 lastMoveDownTime=time.time() lastMoveSidewaysTime=time.time() lastFallTime=time.time() #按下方向键会将以下三个变量设置为None,上移变量用于翻转方块，故没有上移变量 movingDown=False movingLeft=False movingRight=False score=0 level,fallFreq=calculateLevelAndFallFreq(score) fallingPiece=getNewPiece()#当前掉落的方块 nextPiece=getNewPiece()#游戏玩家可以在屏幕的NEXT区域看见的下一个方块 while True:#开始游戏循环 if fallingPiece==None: fallingPiece=nextPiece#没有下降的一块在运动，所以开始一个新的一块在顶部,把nextPiece变量中的下一个方块赋值给fallingPiece变量 nextPiece=getNewPiece() lastFallTime=time.time()#重置lastFallTime变量,赋值为当前时间，这样就可以通过变量fallFreq控制方块下落频率 if not isValidPosition(board, fallingPiece):#不能在游戏框中放下新的方块，游戏结束，Valid:有效的，Position:位置 return#返回runGame函数调用处 checkForQuit()#不断检查是否要退出 for event in pygame.event.get():#事件处理循环 if event.type==KEYUP: if event.key==K_p:#暂停游戏 DISPLAYSURF.fill(BGCOLOR)#将DISPLAYSURF(窗口Surface对象)重新填充为黑色 showTextScreen('Paused')#DISPLAYSURF(窗口Surface对象)显示暂停字样 lastMoveDownTime = time.time() lastMoveSidewaysTime = time.time() lastFallTime = time.time() elif event.key==K_LEFT or event.key==K_a: movingLeft=False elif event.key==K_RIGHT or event.key==K_d: movingRight=False elif event.key==K_DOWN or event.key==K_s: movingDown=False elif event.type==KEYDOWN:#将方块侧向移动 if event.key==K_LEFT or event.key==K_a and isValidPosition(board,fallingPiece,adjX=-1): fallingPiece['x']-=1 movingLeft=True movingRight=False lastMoveSidewaysTime=time.time() elif event.key==K_RIGHT or event.key==K_d and isValidPosition(board,fallingPiece,adjX=1): fallingPiece['x']+=1 movingRight=True movingLeft=False lastMoveSidewaysTime=time.time() elif event.key==K_UP or event.key==K_w:#按向上键，旋转方块(如果有空间的话) fallingPiece['rotation']=(fallingPiece['rotation']+1)%len(PIECES[fallingPiece['shape']]) if not isValidPosition(board,fallingPiece): fallingPiece['rotation']=(fallingPiece['rotation']-1)%len(PIECES[fallingPiece['shape']]) elif event.key==K_q:#按q键，按相反方向旋转 fallingPiece['rotation']=(fallingPiece['rotation']-1)%len(PIECES[fallingPiece['shape']]) if not isValidPosition(board,fallingPiece): fallingPiece['rotation'] = (fallingPiece['rotation'] + 1) % len(PIECES[fallingPiece['shape']]) elif event.key==K_DOWN or event.key==K_s:#按下向下键，使得方块下落得更快,fallingPiece['y']+=1使方块下落一个格子, #前提是这是一个有效下落，把movingDown设置为True,把lastMoveDownTime变量 #设置为当前时间.当向下方向键一直pp按下时，以后将会检查这个变量保证方块以一个较快速率下降 movingDown=True if isValidPosition(board,fallingPiece,adjY=1): fallingPiece['y']+=1 lastMoveDownTime=time.time() elif event.key==K_SPACE:#如果按下的是空格，则将方块一步到底部。程序首先需要找出它着落需要下降多少个格子，有关moving的3个变量都要 #设置为False,用以保证程序后面部分代码知道游戏玩家已经按下所有方向键。 movingDown=False movingLeft=False movingRight=False for i in range(1,BOARDHEIGHT): if not isValidPosition(board,fallingPiece,adjY=i): break fallingPiece['y']+=i-1 if (movingLeft or movingRight) and (time.time()-lastMoveSidewaysTime) > MOVESIDEWAYSFREQ:#如果用户按住按键超过0.15s,那么该表达式返回True,便可使得方块左或右移一个格子 #因为如果用户重复按下方向键让方块移动多个格子是很烦人的。好的做法便是用户按下 #方向键让方块保持移动，直到松开键为止 if movingLeft and isValidPosition(board,fallingPiece,adjX=-1): fallingPiece['x']-=1 elif movingRight and isValidPosition(board,fallingPiece,adjX=1): fallingPiece['x']+=1 lastMoveSidewaysTime=time.time() if movingDown and time.time()-lastMoveDownTime>MOVEDOWNFREQ and isValidPosition(board,fallingPiece,adjY=1): fallingPiece['y']+=1 lastMoveDownTime=time.time() if time.time()-lastFallTime>fallFreq:#让方块自动落下如果它到了下落的时候 #判断方块是否落地 if not isValidPosition(board,fallingPiece,adjY=1):#方块已落地 addToBoard(board,fallingPiece)#将落地的方块添加到游戏框中 score+=removeCompleteLines(board)#判断游戏框中的每一行是否填满,删除填满的一行,返回填满数 level,fallFreq=calculateLevelAndFallFreq(score)#计算游戏等级以及下落频率 fallingPiece=None#将当前下落的方块设置为空对象，然后在函数开头重新赋值nextPiece else:#方块没有落地,只是把方块移下来 fallingPiece['y']+=1 lastFallTime=time.time() #把所有东西画在屏幕上 DISPLAYSURF.fill(BGCOLOR)#设置窗口背景颜色 drawBoard(board)#将空白数据模板绘画到窗口 drawStatus(score,level)#将状态栏绘画到窗口 drawNextPiece(nextPiece)#将下一个方块显示栏画到窗口 if fallingPiece != None: drawPiece(fallingPiece) pygame.display.update() FPSCLOCK.tick(FPS) def getBlankBoard(): """创建并返回一个新的空白板数据结构,board列表为如下形式： [['.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.'] ,['.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.'] ,['.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.'] ,['.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.'] ,['.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.'] ,['.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.'] ,['.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.'] ,['.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.'] ,['.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.'] ,['.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.']] 与BOARDWIDTH=10#游戏框宽度，BOARDHEIGHT=20#游戏框高度对应 """ board=[] for i in range(BOARDWIDTH): board.append([BLANK]*BOARDHEIGHT) return board def calculateLevelAndFallFreq(score): """根据分数，返回玩家所处的关卡，以及掉落的棋子掉落到一个空格前的时间间隔。""" level=int(score/10)+1#等级 fallFreq=0.27-(level*0.02)#下落频率(frequence) return level,fallFreq def getNewPiece(): """以随机旋转和颜色返回随机的新块""" shape=random.choice(list(PIECES.keys()))#shape为S,Z,I.... newPiece={'shape':shape, 'rotation':random.randint(0,len(PIECES[shape])-1),#PIECES[shape]为S_SHAPE_TEMPLATE,Z_SHAPE_TEMPLATE,I_SHAPE_TEMPLATE.此处指一类方块的可旋转次数 'x':int(BOARDWIDTH/2)-int(TEMPLATEWIDTH/2), 'y':-2, 'color':random.randint(0,len(COLORS)-1)} return newPiece def checkForQuit(): """检查退出事件""" for event in pygame.event.get(QUIT):#获取所有退出事件 terminate()#如果存在任何退出事件，则调用终止函数 for event in pygame.event.get(KEYUP):#获取所有的放开键事件 if event.key==K_ESCAPE:#如果KEYUP事件是针对Esc键的 terminate()#终止 pygame.event.post(event)#将其他KEYUP(非Esc键放开)事件对象放回事件队列 def terminate(): """退出函数""" pygame.quit() sys.exit() def showTextScreen(text): """在窗口Surface对象的中央显示大文本，直到按下一个键。用于绘制文本投影,注意：pygame没有提供直接在现有表面绘制文本的方法:相反，您必须使用Font.render()来创建文本的图像(表面)，然后将此图像blit到另一个表面。 """ #做出阴影效果 titleSurf,titleRect=makeTextObjs(text,BIGFONT,TEXTSHADOWCOLOR)#BIGFONT为main函数中定义，TEXTSHADOWCOLOR为模块中定义,此处文本颜色TEXTSHADOWCOLOR(灰色)，下面是TEXTCOLOR(白色) titleRect.center=(int(WINDOWWIDTH/2),int(WINDOWHEIGHT / 2))#设置矩形容器的位置，此处需要注意titleRect指的是每个文本Surface对象与其对应的全覆盖矩形容器,此容器在这里不可见 DISPLAYSURF.blit(titleSurf,titleRect)#在窗口Surface对象画文本Surface对象和与其对应的矩形Surface对象,做出blit这个动作的人是一个Surface类的实例 #实体文本整体向左上移动3个单位,与上面的阴影效果唯一不同的就是传入的颜色参数 titleSurf,titleRect=makeTextObjs(text,BIGFONT,TEXTCOLOR) titleRect.center=(int(WINDOWWIDTH/2)-3,int(WINDOWHEIGHT/2)-3) DISPLAYSURF.blit(titleSurf,titleRect) #绘制"Paused"文本下附加的"Press a key to play."文本 pressKeySurf,pressKeyRect=makeTextObjs('Press a key to play.',BASICFONT,TEXTCOLOR) pressKeyRect.center=(int(WINDOWWIDTH/2),int(WINDOWHEIGHT/2)+100) DISPLAYSURF.blit(pressKeySurf,pressKeyRect) while checkForKeyPress()==None: pygame.display.update() FPSCLOCK.tick()#这种方法应该被调用一次。它将计算多少毫秒被调用。如果可选的帧率参数的函数以将延迟保持在低于给 #定游戏运行时每秒滴答。这有助于限制运行游戏的速度。通过调用clock.tick每帧一次地(40)，该程序不会运行超过40帧/秒。 def makeTextObjs(text,font,color): """这将创建一个新Surface对象，并在其上呈现指定的文本。""" surf=font.render(text,True,color)#参数依次为：要写的文本，布尔值（是否开启抗锯齿功能，True字体较为平滑，），字体颜色，背景色 return surf,surf.get_rect()#返回一个覆盖整个表面的新矩形(Rect对象,一个矩形的灵活容器) def isValidPosition(board,piece,adjX=0,adjY=0): """如果块在板内且没有碰撞，则返回True，该函数我暂时不理解""" for x in range(TEMPLATEWIDTH): for y in range(TEMPLATEHEIGHT): isAboveBoard=y+piece['y']+adjY<0 if isAboveBoard or PIECES[piece['shape']][piece['rotation']][y][x]==BLANK: continue if not isOnBoard(x+piece['x']+adjX,y+piece['y']+adjY): return False if board[x+piece['x']+adjX][y+piece['y']+adjY]!=BLANK: return False return True def isOnBoard(x,y): return x>=0 and x<BOARDWIDTH and y<BOARDHEIGHT def addToBoard(board,piece): """根据方块的位置，形状，旋转填充的游戏框中""" for x in range(TEMPLATEWIDTH): for y in range(TEMPLATEHEIGHT): if PIECES[piece['shape']][piece['rotation']][y][x]!=BLANK: board[x+piece['x']][y+piece['y']]=piece['color'] def removeCompleteLines(board): """删除游戏框中所有已完成(Completed)的行,将上面的所有内容向下移动,并返回完整行数。""" numLinesRemoved=0#记录删除的行数 y=BOARDHEIGHT-1#从游戏框底部开始 while y>=0: if isCompleteLine(board,y):#如果填充了这一行,则移开这条线，把所有方块往下一拉 for pullDownY in range(y,0,-1): for x in range(BOARDWIDTH): board[x][pullDownY]=board[x][pullDownY-1] for x in range(BOARDWIDTH):#将最上面一行设置为空白 board[x][0]=BLANK numLinesRemoved+=1 else: y-=1#继续查看下一行 return numLinesRemoved def isCompleteLine(board,y): """如果行中填充了没有空格的框，则返回True""" for x in range(BOARDWIDTH): if board[x][y]==BLANK: return False return True def calculateLevelAndFallFreq(score): """基于分数，返回玩家所在的关卡。""" level=int(score/10)+1 fallFreq=0.27-(level*0.02)#根据level变量计算方块每下落一个空间所需要的秒数 return level,fallFreq def drawBoard(board): """将空白数据模板画到窗口Surface对象上""" pygame.draw.rect(DISPLAYSURF, BORDERCOLOR, (XMARGIN - 3, TOPMARGIN - 7, (BOARDWIDTH * BOXSIZE) + 8, (BOARDHEIGHT * BOXSIZE) + 8), 5) # fill the background of the board #填充空白数据模板背景颜色 pygame.draw.rect(DISPLAYSURF, BGCOLOR, (XMARGIN, TOPMARGIN, BOXSIZE * BOARDWIDTH, BOXSIZE * BOARDHEIGHT)) # draw the individual boxes on the board #在空白数据模板上画出各个盒子 for x in range(BOARDWIDTH): for y in range(BOARDHEIGHT): drawBox(x, y, board[x][y]) def drawStatus(score,level): """在Surface窗口对象上画在游戏框旁边的状态栏""" #绘制分数文本 scoreSurf=BASICFONT.render("Score:%s"%score,True,TEXTCOLOR)#TEXTCOLOR为白色 scoreRect=scoreSurf.get_rect() scoreRect.topleft = (WINDOWWIDTH - 150, 20) DISPLAYSURF.blit(scoreSurf, scoreRect) #绘制等级文本 levelSurf = BASICFONT.render('Level: %s' % level, True, TEXTCOLOR) levelRect = levelSurf.get_rect() levelRect.topleft = (WINDOWWIDTH - 150, 50) DISPLAYSURF.blit(levelSurf, levelRect) def drawNextPiece(piece): #绘制"下一个"文本 nextSurf=BASICFONT.render("Next:",True,TEXTCOLOR) nextRect=nextSurf.get_rect() nextRect.topleft=(WINDOWWIDTH-120,80) DISPLAYSURF.blit(nextSurf, nextRect) #绘制下一个"方块",pixel中文为像素 drawPiece(piece,pixelx=WINDOWWIDTH-120, pixely=100) def drawPiece(piece,pixelx=None, pixely=None): shapeToDraw=PIECES[piece['shape']][piece['rotation']] if pixelx==None and pixely==None: pixelx,pixely=convertToPixelCoords(piece['x'], piece['y'])#如果没有指定pixelx & pixely，则使用存储在片段数据结构中的位置 #画出组成这个方块的每一个小方块 for x in range(TEMPLATEWIDTH): for y in range(TEMPLATEHEIGHT): if shapeToDraw[y][x] != BLANK: drawBox(None,None,piece['color'],pixelx + (x * BOXSIZE), pixely + (y * BOXSIZE)) def convertToPixelCoords(boxx,boxy): """将board上给定的xy坐标转换为屏幕上位置的xy坐标,convert:转换,pixel:像素,coords:坐标""" return (XMARGIN+(boxx*BOXSIZE)),(TOPMARGIN+(boxy * BOXSIZE)) def drawBox(boxx,boxy,color,pixelx=None,pixely=None): """在黑板上的xy坐标处画一个盒子(每个四重奏有四个盒子)。或者，如果指定了pixelx & pixely，则绘制到存储在pixelx & pixely中的像素坐标(这用于“下一个”块)""" if color==BLANK: return if pixelx==None and pixely==None: pixelx, pixely = convertToPixelCoords(boxx, boxy) pygame.draw.rect(DISPLAYSURF, COLORS[color], (pixelx + 1, pixely + 1, BOXSIZE - 1, BOXSIZE - 1)) pygame.draw.rect(DISPLAYSURF, LIGHTCOLORS[color], (pixelx + 1, pixely + 1, BOXSIZE - 4, BOXSIZE - 4)) def checkForKeyPress(): """遍历事件队列，寻找KEYUP事件,获取KEYDOWN事件，将它们从事件队列中删除""" checkForQuit() for event in pygame.event.get([KEYDOWN, KEYUP]): if event.type!=KEYDOWN: continue return event.key return None if __name__=='__main__': main()

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