基于Qt的俄罗斯方块小游戏，支持存档，单双人游戏
| 设计报告 |
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| 【程序描述】 基于C++、Qt编写的一款俄罗斯方块小游戏. 界面简约而丰富，玩家大部分需求均可在主界面得到实现。（推荐屏幕缩放比例100%） 【系统设计说明】 （1）数据结构说明： widget.h 主窗口 selectmode.h 选择模式窗口 tetrixwindow.h 游戏界面窗口 tetrixpiece.h 俄罗斯方块类 tetrixboard.h 棋盘类 file.h 存档窗口 rank.h 排行榜窗口 Setting.h 设置窗口 Instruction.h 游戏说明窗口 changebackground.h 更改背景窗口 changebgm.h 更改bgm窗口 changeboard.h 更改棋盘大小窗口 changecolor.h更改颜色与下落速度窗口 changekey.h 更改键位窗口 其中Tetrixwindow.h中包含Tetrixboard.h，用于棋盘的展示。 窗口类均继承于QWidget，Tetrixboard.h继承于QFrame。Tetrixpiece.h 为新建类 每个类都包含析构函数，不存在内存泄漏的现象。 （2）程序功能说明: 各模块功能：在数据结构说明中有简单介绍。 主界面中“新游戏”按钮可以进行模式选择。分为单人简单，单人极限，双人模式 “设置”按钮可以进行五项设置。键位设置提供恢复默认选项。 “排行榜”按钮可以查看排行榜以及清空排行榜。 “游戏说明”可以查看具体键位以及玩法。 “存档”可以查看目前的所有存档，并从其中之一开始，或复制删除。 “退出”按钮即退出游戏。 在进行游戏时，可以暂停，并且可以使用快捷键开始与暂停。 单人游戏过程中可以随时存档，并输入存档名字以确定玩家身份，也可以随时载入存档。 两种模式的存档分别存储，在不同模式打开存档时会提示。 在游戏结束后，会弹窗提示是否需要参与排行榜，并输入名字。 排行榜仅收录单人的两种模式的前五名。 在设置界面，具体操作见演示视频。 算法描述：俄罗斯方块中主要由大量模拟组成，使用到的算法较少。 在排行榜的存储中用到快速排序算法。 计算得分时用到计分算法：在消除一行方块时加10分，当一个方块下落到底时，加1分，若使用下落到底键，则分数再增加方块下落到底的行数÷5的分数。 计算level时的算法：每生成5个方块level+1 level的增加会导致方块下落速度变快。一个level的增加导致方块下落速度增加10% 随机生成方块算法：在一组7个方块中优先生成未出现的方块，当7种方块全部出现一次后，开始新的一轮刷新。 接口说明： 棋盘类包含： void saveGame();保存游戏 void loadGame();加载游戏 void start();开始游戏 void pause();暂停 void scoreChanged(int score);得分改变 void levelChanged(int level);level改变level void linesRemovedChanged(int numLines);改变消除行数 void paintEvent(QPaintEvent *event) override;打印方块 void keyPressEvent(QKeyEvent *event) override;检测键盘输入 void timerEvent(QTimerEvent *event) override;方块下落与判断游戏结束 TetrixShape &shapeAt(int x, int y) { return board[(y * BoardWidth) + x]; }返回（x，y）位置的方块种类 void clearBoard();清屏 void dropDown();方块下落到底 void oneLineDown();方块下落一行 void pieceDropped(int dropHeight);判断加分 void removeFullLines();清除一行的方块 void newPiece();生成新的方块 void showNextPiece();展示新方块 bool tryMove(const TetrixPiece &newPiece, int newX, int newY);判断方块能否移动 void drawSquare(QPainter &painter, int x, int y, TetrixShape shape,int color);画出方块 方块类包含： TetrixPiece rotatedLeft() const;方块逆时针旋转 TetrixPiece rotatedRight() const;方块顺时针旋转 void setRandomShape() 得到随机方块 关键变量说明： 棋盘类包含： int Boardwidth，Boardheight;棋盘宽度高度 int timeout;下落时间 bool isStarted;是否开始 bool isPaused;是否暂停 bool isWaitingAfterLine;是否出现下一块 TetrixPiece curPiece;当前方块 TetrixPiece nextPiece;下一个方块 int curX;当前方块x坐标 int curY;当前方块y坐标 int numLinesRemoved;一次消除的行数 int numPiecesDropped;方块下落到底的行数 int score;得分 int level;等级 int if_jixian;是否是极限模式 int color=1;方块颜色预设 方块类包含： TetrixShape pieceShape;方块种类 int coords[4][2];坐标 int minX() const;方块x轴最大值 int maxX() const; 方块y轴最大值 int minY() const; 方块x轴最小值 int maxY() const; 方块y轴最小值 设置中：在可执行文件目录下有： key.ini 键位配置保存 color.ini 方块颜色、下落速度、背景保存 rank.ini 极限模式排行榜保存 easyrank.ini 简单模式排行榜保存 【实现环境】 （1） 设计平台要求： Windows （2） 运行环境要求： IDE：Qt Creator（qmake) 编译器：Qt 5.15.2 MinGW_64_bit |
| 【设计实现及分析】 问题： （1）构建游戏底层时遇到方块位置越界的问题，导致游戏无法继续进行。 解决方法：完善判断方块能否移动的函数 （2）双人模式键位问题 解决方法：将键位设置在一个棋盘内。 （3）排行榜数据的存储 解决方法：利用QSettings，存储一个QPair<QString,int> （4）存档的存储，与读取 解决方法：以顺序文件的方式存储，存储模式、棋盘大小、当前下落方块，已经下落的方块地图。读取时先读取模式进行判断，再修改棋盘参数。 （5）键位设置 解决方法：创建一个QMap<QString,int>保存键位名称以及对应的ascii码值并存储到QSettings中。 程序测试方法：利用Qt Creator中的调试功能。以及自己对于程序的感知。 【讨论】 目前本人对于程序较为满意，若还有时间可以继续开发更多游戏玩法以及功能。 程序结构：于前文中展示，结构较为合理，并且有拓展性，可以较为方便地进行增加功能。 时空效率：程序均为模拟，时间效率为O(1)。进行排序时，效率为O(nlogn)。程序的空间占用较少，不存在大数组，可以忽略其对内存的影响。 【系统使用说明】 具体见演示视频 https://www.bilibili.com/video/BV15o4y1g7qg/ |