最近学习pyqt5中文教程时，最后一个例子制作了一个俄罗斯方块小游戏，由于解释的不是很清楚，所以源码有点看不懂，查找网上资料后，大概弄懂了源码的原理。
将主窗口居中，且设置了一个状态栏来显示三种信息：消除的行数，游戏暂停状态或者游戏结束状态。
class Tetris(QMainWindow):
def __init__(self):
super().__init__()
self.initUI()
def initUI(self):
'''initiates application UI'''
# 创建了一个Board类的实例，并设置为应用的中心组件
self.tboard = Board(self)
self.setCentralWidget(self.tboard)
# 创建一个statusbar来显示三种信息：消除的行数，游戏暂停状态或者游戏结束状态
# msg2Statusbar是一个自定义的信号，用在（和）Board类（交互），showMessage()方法是一个内建的，用来在statusbar上显示信息的方法。
self.statusbar = self.statusBar()
self.tboard.msg2Statusbar[str].connect(self.statusbar.showMessage)
self.tboard.start() # 初始化游戏
self.resize(213, 426) # 设置窗口大小
# self.setGeometry(300, 300, 500, 300)
self.center() # 窗口居中
self.setWindowTitle('Tetris') # 标题
self.show() # 展示窗口
def center(self):
'''centers the window on the screen'''
# screenGeometry（）函数提供有关可用屏幕几何的信息
screen = QDesktopWidget().screenGeometry()
# 获取窗口坐标系
size = self.geometry()
# 将窗口放到中间
self.move((screen.width()-size.width())/2,
(screen.height()-size.height())/2)
其中Board类是我们后面要创建的类，主要定义了游戏的运行逻辑。
通过QDesktopWidget().screenGeometry()，获取了电脑屏幕的大小，
然后通过self.geometry()获取了主窗口的大小，将主窗口放到屏幕中央。
以某行某列为原点，绘制俄罗斯方块的形状。
俄罗斯方块有7种基本形状，如图
每个方块形状都有四个小方块，图中的坐标显示的是小方块左上角的坐标。
定义一个Tetrominoe类，保存所有方块的形状（其实相当于后面coordsTable数组里的index）。
# Tetrominoe类保存了所有方块的形状。我们还定义了一个NoShape的空形状。
class Tetrominoe(object):
# 和Shape类里的coordsTable数组一一对应
NoShape = 0
ZShape = 1
SShape = 2
LineShape = 3
TShape = 4
SquareShape = 5
LShape = 6
MirroredLShape = 7
定义Shape类，保存类方块内部的信息。
# Shape类保存类方块内部的信息。
class Shape(object):
# coordsTable元组保存了所有的方块形状的组成。是一个构成方块的坐标模版。
coordsTable = (
((0, 0), (0, 0), (0, 0), (0, 0)), # 空方块
((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):
# 下面创建了一个新的空坐标数组，这个数组将用来保存方块的坐标。
self.coords = [[0,0] for i in range(4)] # 4x4的二维数组，每个元素代表方块的左上角坐标
self.pieceShape = Tetrominoe.NoShape # 方块形状，初始形状为空白
self.setShape(Tetrominoe.NoShape)
# 返回当前方块形状
def shape(self):
'''returns shape'''
return self.pieceShape
# 设置方块形状
def setShape(self, shape): # 初始shape为0
'''sets a shape'''
table = Shape.coordsTable[shape] # 从形状列表里取出其中一个方块的形状，为一个4x2的数组
for i in range(4):
for j in range(2):
self.coords[i][j] = table[i][j] # 赋给要使用的方块元素
self.pieceShape = shape # 再次获取形状（index）
# 设置一个随机的方块形状
def setRandomShape(self):
'''chooses a random shape'''
self.setShape(random.randint(1, 7))
# 小方块的x坐标，index代表第几个方块
def x(self, index):
'''returns x coordinate'''
return self.coords[index][0]
# 小方块的y坐标
def y(self, index):
'''returns y coordinate'''
return self.coords[index][1]
# 设置小方块的x坐标
def setX(self, index, x):
'''sets x coordinate'''
self.coords[index][0] = x
# 设置小方块的y坐标
def setY(self, index, y):
'''sets y coordinate'''
self.coords[index][1] = y
# 找出方块形状中位于最左边的方块的x坐标
def minX(self):
'''returns min x value'''
m = self.coords[0][0]
for i in range(4):
m = min(m, self.coords[i][0])
return m
# 找出方块形状中位于最右边的方块的x坐标
def maxX(self):
'''returns max x value'''
m = self.coords[0][0]
for i in range(4):
m = max(m, self.coords[i][0])
return m
# 找出方块形状中位于最左边的方块的y坐标
def minY(self):
'''returns min y value'''
m = self.coords[0][1]
for i in range(4):
m = min(m, self.coords[i][1])
return m
# 找出方块形状中位于最右边的方块的y坐标
def maxY(self):
'''returns max y value'''
m = self.coords[0][1]
for i in range(4):
m = max(m, self.coords[i][1])
return m
注意，不同人对方块坐标的定义不同，但基本原理一致。
旋转方块，其实相当于将坐标轴旋转，以一个方块形状为例，向左旋转如图
坐标轴变化(x,y) -> (y,-x)。
# rotateLeft()方法向右旋转一个方块。正方形的方块就没必要旋转，就直接返回了。
# 其他的是返回一个新的，能表示这个形状旋转了的坐标。
def rotateLeft(self):
'''rotates shape to the left'''
# 正方形没有必要旋转
if self.pieceShape == Tetrominoe.SquareShape:
return self
# 获取当前的方块形状
result = Shape()
result.pieceShape = self.pieceShape
# 向左旋转，相当将坐标轴向左旋转了，和原来的坐标轴想比 (x,y) -> (y,-x)
for i in range(4): # i代表第几个小方块
result.setX(i, self.y(i)) # 设置第i个方块的x坐标，
result.setY(i, -self.x(i)) # 设置第i个方块的x坐标
return result
这段代码放在Shape类里。
同理，向右旋转，坐标轴变化(x,y) -> (-y,x)。
# 向右旋转，同理，(x,y) -> (-y,x)
def rotateRight(self):
'''rotates shape to the right'''
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
代码同样放在Shape类里。
这块是最难理解也是最重要的一块。
定义一个Board类来描述游戏的运行逻辑。
class Board(QFrame):
# 创建了一个自定义信号msg2Statusbar，当我们想往statusbar里显示信息的时候，发出这个信号就行了。
msg2Statusbar = pyqtSignal(str)
# 这些是Board类的变量。BoardWidth和BoardHeight分别是board的宽度和高度。Speed是游戏的速度，每300ms出现一个新的方块
BoardWidth = 10 # 指界面宽度可以容纳10个小方块
BoardHeight = 22 # 指界面高度可以容纳22个小方块
Speed = 300
def __init__(self, parent):
super().__init__(parent)
self.initBoard()
def initBoard(self):
'''initiates board'''
self.timer = QBasicTimer() # 定义了一个定时器
self.isWaitingAfterLine = False # self.isWaitingAfterLine表示是否在等待消除行
self.curX = 0 # 目前x坐标
self.curY = 0 # 目前y坐标
self.numLinesRemoved = 0 # 表示消除的行数，也就是分数
self.board = [] # 存储每个方块位置的形状，默认应该为0，下标代表方块坐标x*y
self.setFocusPolicy(Qt.StrongFocus) # 设置焦点，使用tab键和鼠标左键都可以获取焦点
self.isStarted = False # 表示游戏是否在运行状态
self.isPaused = False # 表示游戏是否在暂停状态
self.clearBoard() # 清空界面的全部方块
msg2Statusbar = pyqtSignal(str)
这段代码自定义了一个信号。
self.timer = QBasicTimer()
这段代码定义了一个定时器。
self.setFocusPolicy(Qt.StrongFocus)
这段代码设置了焦点，TabFocus 只能使用Tab键才能获取焦点，ClickFocus 只能使用鼠标点击才能获取焦点，StrongFocus 上面两种都行，NoFocus 上面两种都不行。
所谓焦点，其实就是你得鼠标光标移动到了该点。
初始化变量时，调用 self.clearBoard()清空了界面。
# clearBoard()方法通过Tetrominoe.NoShape清空broad
def clearBoard(self):
'''clears shapes from the board'''
# 将界面每个小方块都设置为空，存储到self.board中，下标表示第几个方块，（x*y)
for i in range(Board.BoardHeight * Board.BoardWidth):
self.board.append(Tetrominoe.NoShape)
Board.BoardHeight和Board.BoardWidth代表界面宽度和高度能够容纳多少个小方块，Board.BoardHeight * Board.BoardWidth表示方块的顺序，相当于self.board的下标。
接下来是开始游戏的方法。
# 开始游戏
def start(self):
'''starts game'''
# 如果游戏处于暂停状态，直接返回
if self.isPaused:
return
self.isStarted = True # 将开始状态设置为True
self.isWaitingAfterLine = False
self.numLinesRemoved = 0 # 将分数设置为0
self.clearBoard() # 清空界面全部的方块
# 状态栏显示当前有多少分
self.msg2Statusbar.emit(str(self.numLinesRemoved))
self.newPiece() # 创建一个新的方块
self.timer.start(Board.Speed, self) # 开始计时，每过300ms刷新一次当前的界面
这里调用了一个函数self.newPiece()，新建了一个方块。
# newPiece()方法是用来创建形状随机的方块。如果随机的方块不能正确的出现在预设的位置，游戏结束。
def newPiece(self):
'''creates a new shape'''
self.curPiece = Shape() # 创建了一个Shape对象
self.curPiece.setRandomShape() # 设置了一个随机的形状
self.curX = Board.BoardWidth // 2 + 1 # 以界面中心为起点
self.curY = Board.BoardHeight - 1 + self.curPiece.minY() # 从这里看应该是预留了一行的高度，但不知道作用是什么
# 判断是否还有空位，如果没有
if not self.tryMove(self.curPiece, self.curX, self.curY):
# 将当前形状设置为空
self.curPiece.setShape(Tetrominoe.NoShape)
self.timer.stop() # 停止计时
self.isStarted = False # 将开始状态设置为False
self.msg2Statusbar.emit("Game over") # 状态栏显示游戏结束
调用了tryMove()函数。
# tryMove()是尝试移动方块的方法。
# 如果方块已经到达board的边缘或者遇到了其他方块，就返回False。否则就把方块下落到想要的位置
def tryMove(self, newPiece, newX, newY):
'''tries to move a shape'''
for i in range(4):
# newPiece是一个Shape对象，newX,newY相当于坐标原点（相对于方块而言）
x = newX + newPiece.x(i) # 得到每个小方块在界面上的坐标
y = newY - newPiece.y(i)
# 超出边界则返回False
if x = Board.BoardWidth or y = Board.BoardHeight:
return False
# 如果方块位置不为0，说明已经用过了，不允许使用，返回False
if self.shapeAt(x, y) != Tetrominoe.NoShape:
return False
self.curPiece = newPiece # 更新当前的方块形状
self.curX = newX # 更新当前的坐标
self.curY = newY
self.update() # 更新窗口，同时调用paintEvent()函数
return True
注意，y坐标要减去小方块的y坐标，y = newY - newPiece.y(i)，因为在界面上的坐标轴是这样的
而小方块的坐标是这样的
其实坐标轴的基本单位是一个小方块，当做方块来处理就可以了
这里调用了shapeAt()方法，传入了当前小方块的坐标。
# shapeAt()决定了board里方块的的种类。
def shapeAt(self, x, y):
'''determines shape at the board position'''
# 返回的是（x,y)坐标方块在self.board中的值
return self.board[(y * Board.BoardWidth) + x]
(y * Board.BoardWidth) + x计算出了方块的位置，至于怎么计算的这里就不说了，参照二维数组。
self.update()函数更新了当前的窗口，且会调用paintEvent()函数。
# 渲染是在paintEvent()方法里发生的QPainter负责PyQt5里所有低级绘画操作。
def paintEvent(self, event):
'''paints all shapes of the game'''
painter = QPainter(self) # 新建了一个QPainter对象
rect = self.contentsRect() # 获取内容区域
# self.squareHeight()获取的是小方块的高度，不是很理解，猜测是方块出现后去获取方块的高度
boardTop = rect.bottom() - Board.BoardHeight * self.squareHeight() # 获取board中除去方块后多出来的空间
# 渲染游戏分为两步。第一步是先画出所有已经落在最下面的的图，这些保存在self.board里。
# 可以使用shapeAt()查看这个这个变量。
for i in range(Board.BoardHeight):
for j in range(Board.BoardWidth):
# 返回存储在self.board里面的形状
shape = self.shapeAt(j, Board.BoardHeight - i - 1)
# 如果形状不是空，绘制方块
if shape != Tetrominoe.NoShape:
# 绘制方块，rect.left()表示Board的左边距
self.drawSquare(painter,
rect.left() + j * self.squareWidth(),
boardTop + i * self.squareHeight(), shape)
# 第二步是画出正在下落的方块
# 获取目前方块的形状，不能为空
if self.curPiece.shape() != Tetrominoe.NoShape:
for i in range(4):
# 计算在Board上的坐标，作为方块坐标原点（单位是小方块）
x = self.curX + self.curPiece.x(i)
y = self.curY - self.curPiece.y(i)
# 绘制方块
self.drawSquare(painter, rect.left() + x * self.squareWidth(),
boardTop + (Board.BoardHeight - y - 1) * self.squareHeight(),
self.curPiece.shape())
分两步画图，第一步画已经存在底部的方块，第二步画正在下落的方块。
调用了self.drawSquare()来绘制小方块。
def drawSquare(self, painter, x, y, shape):
'''draws a square of a shape'''
colorTable = [0x000000, 0xCC6666, 0x66CC66, 0x6666CC,
0xCCCC66, 0xCC66CC, 0x66CCCC, 0xDAAA00]
# 为每种形状的方块设置不同的颜色
color = QColor(colorTable[shape])
# 参数分别为x,y,w,h,color，填充了颜色
painter.fillRect(x + 1, y + 1, self.squareWidth() - 2,
self.squareHeight() - 2, color)
painter.setPen(color.lighter())
# 画线，从起始坐标到终点坐标，-1是为了留一点空格，看起来更有立体感
painter.drawLine(x, y + self.squareHeight() - 1, x, y) # 左边那条线
painter.drawLine(x, y, x + self.squareWidth() - 1, y) # 上边那条线
# 换了画笔的样式，同样是为了让图案看起来更有立体感
painter.setPen(color.darker())
painter.drawLine(x + 1, y + self.squareHeight() - 1,
x + self.squareWidth() - 1, y + self.squareHeight() - 1) # 下边那条线
painter.drawLine(x + self.squareWidth() - 1,
y + self.squareHeight() - 1, x + self.squareWidth() - 1, y + 1) # 右边那条线
调用squareWidth()和squareHeight()方法返回小方块的宽度和高度。
# board的大小可以动态的改变。所以方格的大小也应该随之变化。squareWidth()计算并返回每个块应该占用多少像素--也即Board.BoardWidth。
def squareWidth(self):
'''returns the width of one square'''
return self.contentsRect().width() // Board.BoardWidth
def squareHeight(self):
return self.contentsRect().height() // Board.BoardHeight
def pieceDropped(self):
'''after dropping shape, remove full lines and create new shape'''
# 将方块的形状添加到self.board中，非0代表该处有方块
for i in range(4):
# 获取每个小方块的坐标
x = self.curX + self.curPiece.x(i)
y = self.curY - self.curPiece.y(i)
self.setShapeAt(x, y, self.curPiece.shape())
# 移除满行的方块
self.removeFullLines()
# self.isWaitingAfterLine表示是否在等待消除行，如果不在等待就新建一个方块
if not self.isWaitingAfterLine:
self.newPiece()
调用self.setShapeAt()函数将当前落到底部的方块添加到self.board数组中去。只要非0都代表该处有方块。
def setShapeAt(self, x, y, shape):
'''sets a shape at the board'''
# 设置方块的形状，放入self.board中
self.board[(y * Board.BoardWidth) + x] = shape
调用self.removeFullLines()函数来消除方块。
# 如果方块碰到了底部，就调用removeFullLines()方法，找到所有能消除的行消除它们。
# 消除的具体动作就是把符合条件的行消除掉之后，再把它上面的行下降一行。
# 注意移除满行的动作是倒着来的，因为我们是按照重力来表现游戏的，如果不这样就有可能出现有些方块浮在空中的现象
def removeFullLines(self):
'''removes all full lines from the board'''
numFullLines = 0 # 记录消除的行数
rowsToRemove = [] # 要消除的行列表
for i in range(Board.BoardHeight): # 遍历每一行
n = 0
for j in range(Board.BoardWidth): # 遍历整行的方块
# 如果self.board里面的值不为空，计数
if not self.shapeAt(j, i) == Tetrominoe.NoShape:
n = n + 1
# 如果整行都有方块，将要消除的行添加进数组中
if n == Board.BoardWidth: # 原文是 n == 10,但我觉得该成n == Board.BoardWidth会更严谨一点
rowsToRemove.append(i)
# 因为是从上往下遍历，所以要倒过来消除，否则会出现方块悬空的情况
# 当然，也可以在遍历的时候这样遍历：for m in rowsToRemove[-1:0]
rowsToRemove.reverse()
for m in rowsToRemove:
# self.shapeAt(l, k + 1)获取要消除的行的上一行的方块形状，然后替换当前方块的形状
for k in range(m, Board.BoardHeight):
for l in range(Board.BoardWidth):
self.setShapeAt(l, k, self.shapeAt(l, k + 1))
# 更新已经消除的行数
# numFullLines = numFullLines + len(rowsToRemove)
# 还可以改成这样，如果连续消除，则分数翻倍。
numFullLines = numFullLines + int(math.pow(2, len(rowsToRemove))) - 1
if numFullLines > 0:
# 更新分数
self.numLinesRemoved = self.numLinesRemoved + numFullLines
self.msg2Statusbar.emit(str(self.numLinesRemoved)) # 改变状态栏分数的值
# 在消除后还要将当前方块形状设置为空，然后刷新界面
self.isWaitingAfterLine = True
self.curPiece.setShape(Tetrominoe.NoShape)
self.update()
这里我发现消除一行只加1分太单调了，所以改了一下规则，如果连续消除，则分数加倍。
numFullLines = numFullLines + int(math.pow(2, len(rowsToRemove))) - 1
定时器每次刷新一次，方块下落一行。
# 在计时器事件里，要么是等一个方块下落完之后创建一个新的方块，要么是让一个方块直接落到底
def timerEvent(self, event):
'''handles timer event'''
if event.timerId() == self.timer.timerId():
# 如果在消除方块，说明方块已经下落到底部了，创建新的方块，否则下落一行
if self.isWaitingAfterLine:
self.isWaitingAfterLine = False
self.newPiece()
else:
self.oneLineDown()
else:
super(Board, self).timerEvent(event)
oneLineDown()函数执行方块下落一行的操作。每下落一行，都会检测是否有可以消除的行。
def oneLineDown(self):
'''goes one line down with a shape'''
# 调用self.tryMove()函数时，就已经表示方块下落一行了，每次下落到底部后，检查一下是否有能够消除的方块
if not self.tryMove(self.curPiece, self.curX, self.curY - 1):
self.pieceDropped()
def dropDown(self):
'''drops down a shape'''
# 获取当前行
newY = self.curY
# 当方块还没落到最底部时，尝试向下移动一行，同时当前行-1
while newY > 0:
if not self.tryMove(self.curPiece, self.curX, newY - 1):
break
newY -= 1
# 移到底部时，检查是否能够消除方块
self.pieceDropped()
方块落到底部，其实还一步一步下降到底部的过程，只不过这个过程是在一个定时器的时间内实现，所以在直观上来看就是直接落到了底部。
# pause()方法用来暂停游戏，停止计时并在statusbar上显示一条信息
def pause(self):
'''pauses game'''
# 如果有处于运行状态，则直接返回
if not self.isStarted:
return
# 更改游戏的状态
self.isPaused = not self.isPaused
if self.isPaused:
self.timer.stop() # 停止计时
self.msg2Statusbar.emit("paused") # 发送暂停信号
# 否则继续运行，显示分数
else:
self.timer.start(Board.Speed, self)
self.msg2Statusbar.emit(str(self.numLinesRemoved))
# 更新界面
self.update()
暂停游戏的逻辑和启动游戏的逻辑差不多。
def keyPressEvent(self, event):
'''processes key press events'''
# 如果游戏不是开始状态或者方块形状为空，直接返回
if not self.isStarted or self.curPiece.shape() == Tetrominoe.NoShape:
super(Board, self).keyPressEvent(event)
return
key = event.key()
# P代表暂停
if key == Qt.Key_P:
self.pause()
return
# 如果游戏处于暂停状态，则不触发按键（只对按键P生效）
if self.isPaused:
return
# 方向键左键代表左移一个位置，x坐标-1
elif key == Qt.Key_Left:
self.tryMove(self.curPiece, self.curX - 1, self.curY)
# 在keyPressEvent()方法获得用户按下的按键。如果按下的是右方向键，就尝试把方块向右移动，说尝试是因为有可能到边界不能移动了。
# 方向键右键代表右移一个位置，x坐标+1
elif key == Qt.Key_Right:
self.tryMove(self.curPiece, self.curX + 1, self.curY)
# 下方向键代表向右旋转
elif key == Qt.Key_Down:
self.tryMove(self.curPiece.rotateRight(), self.curX, self.curY)
# 上方向键是把方块向左旋转一下
elif key == Qt.Key_Up:
self.tryMove(self.curPiece.rotateLeft(), self.curX, self.curY)
# 空格键会直接把方块放到底部
elif key == Qt.Key_Space:
self.dropDown()
# D键是加速一次下落速度
elif key == Qt.Key_D:
self.oneLineDown()
else:
super(Board, self).keyPressEvent(event)
设置了各个按键对应的操作，可更改。
新增了一个重启游戏的按键R。
# R代表重启游戏
if key == Qt.Key_R:
self.initBoard()
self.start()
按R重启游戏，初始化Board且启动游戏。
在游戏暂停和结束后显示游戏当前的分数。
self.msg2Statusbar.emit(f"paused, current socre is {self.numLinesRemoved}") # 发送暂停信号,同时显示当前分数
self.msg2Statusbar.emit(f"Game over, your socre is {self.numLinesRemoved}") # 状态栏显示游戏结束
本来还想要再新增一个启动游戏的按钮，因为每次打开游戏就直接启动了，有点没反应过来，但是总是报错，就没加了。
'''
俄罗斯方块
'''
import math
from PyQt5.QtWidgets import QMainWindow, QFrame, QDesktopWidget, QApplication, QPushButton, QVBoxLayout
from PyQt5.QtCore import Qt, QBasicTimer, pyqtSignal
from PyQt5.QtGui import QPainter, QColor
import sys, random
class Tetris(QMainWindow):
def __init__(self):
super().__init__()
self.initUI()
def initUI(self):
'''initiates application UI'''
# 创建了一个Board类的实例，并设置为应用的中心组件
self.tboard = Board(self)
self.setCentralWidget(self.tboard)
# 创建一个statusbar来显示三种信息：消除的行数，游戏暂停状态或者游戏结束状态
# msg2Statusbar是一个自定义的信号，用在（和）Board类（交互），showMessage()方法是一个内建的，用来在statusbar上显示信息的方法。
self.statusbar = self.statusBar()
self.tboard.msg2Statusbar[str].connect(self.statusbar.showMessage)
self.tboard.start() # 初始化游戏
# self.btn = QPushButton("开始游戏", self)
# self.btn.clicked[bool].connect(self.start)
#
# vbox = QVBoxLayout(self)
# vbox.addWidget(self.btn)
# vbox.addWidget(self.tboard)
#
# self.setLayout(vbox)
self.resize(213, 426) # 设置窗口大小
# self.setGeometry(300, 300, 500, 300)
self.center() # 窗口居中
self.setWindowTitle('Tetris') # 标题
self.show() # 展示窗口
def center(self):
'''centers the window on the screen'''
# screenGeometry（）函数提供有关可用屏幕几何的信息
screen = QDesktopWidget().screenGeometry()
# 获取窗口坐标系
size = self.geometry()
# 将窗口放到中间
self.move((screen.width()-size.width())//2,
(screen.height()-size.height())//2)
class Board(QFrame):
# 创建了一个自定义信号msg2Statusbar，当我们想往statusbar里显示信息的时候，发出这个信号就行了。
msg2Statusbar = pyqtSignal(str)
# 这些是Board类的变量。BoardWidth和BoardHeight分别是board的宽度和高度。Speed是游戏的速度，每300ms出现一个新的方块
BoardWidth = 10 # 指界面宽度可以容纳10个小方块
BoardHeight = 22 # 指界面高度可以容纳22个小方块
Speed = 300
def __init__(self, parent):
super().__init__(parent)
self.initBoard()
def initBoard(self):
'''initiates board'''
self.timer = QBasicTimer() # 定义了一个定时器
self.isWaitingAfterLine = False # self.isWaitingAfterLine表示是否在等待消除行
self.curX = 0 # 目前x坐标
self.curY = 0 # 目前y坐标
self.numLinesRemoved = 0 # 表示消除的行数，也就是分数
self.board = [] # 存储每个方块位置的形状，默认应该为0，下标代表方块坐标x*y
self.setFocusPolicy(Qt.StrongFocus) # 设置焦点，使用tab键和鼠标左键都可以获取焦点
self.isStarted = False # 表示游戏是否在运行状态
self.isPaused = False # 表示游戏是否在暂停状态
self.clearBoard() # 清空界面的全部方块
# shapeAt()决定了board里方块的的种类。
def shapeAt(self, x, y):
'''determines shape at the board position'''
# 返回的是（x,y)坐标方块在self.board中的值
return self.board[(y * Board.BoardWidth) + x]
def setShapeAt(self, x, y, shape):
'''sets a shape at the board'''
# 设置方块的形状，放入self.board中
self.board[(y * Board.BoardWidth) + x] = shape
# board的大小可以动态的改变。所以方格的大小也应该随之变化。squareWidth()计算并返回每个块应该占用多少像素--也即Board.BoardWidth。
def squareWidth(self):
'''returns the width of one square'''
return self.contentsRect().width() // Board.BoardWidth
def squareHeight(self):
return self.contentsRect().height() // Board.BoardHeight
# 开始游戏
def start(self):
'''starts game'''
# 如果游戏处于暂停状态，直接返回
if self.isPaused:
return
self.isStarted = True # 将开始状态设置为True
self.isWaitingAfterLine = False
self.numLinesRemoved = 0 # 将分数设置为0
self.clearBoard() # 清空界面全部的方块
# 状态栏显示当前有多少分
self.msg2Statusbar.emit(str(self.numLinesRemoved))
self.newPiece() # 创建一个新的方块
self.timer.start(Board.Speed, self) # 开始计时，每过300ms刷新一次当前的界面
# pause()方法用来暂停游戏，停止计时并在statusbar上显示一条信息
def pause(self):
'''pauses game'''
# 如果有处于运行状态，则直接返回
if not self.isStarted:
return
# 更改游戏的状态
self.isPaused = not self.isPaused
if self.isPaused:
self.timer.stop() # 停止计时
self.msg2Statusbar.emit(f"paused, current socre is {self.numLinesRemoved}") # 发送暂停信号,同时显示当前分数
# 否则继续运行，显示分数
else:
self.timer.start(Board.Speed, self)
self.msg2Statusbar.emit(str(self.numLinesRemoved))
# 更新界面
self.update()
# 渲染是在paintEvent()方法里发生的QPainter负责PyQt5里所有低级绘画操作。
def paintEvent(self, event):
'''paints all shapes of the game'''
painter = QPainter(self) # 新建了一个QPainter对象
rect = self.contentsRect() # 获取内容区域
# self.squareHeight()获取的是小方块的高度，不是很理解，猜测是方块出现后去获取方块的高度
boardTop = rect.bottom() - Board.BoardHeight * self.squareHeight() # 获取board中除去方块后多出来的空间
# 渲染游戏分为两步。第一步是先画出所有已经落在最下面的的图，这些保存在self.board里。
# 可以使用shapeAt()查看这个这个变量。
for i in range(Board.BoardHeight):
for j in range(Board.BoardWidth):
# 返回存储在self.board里面的形状
shape = self.shapeAt(j, Board.BoardHeight - i - 1)
# 如果形状不是空，绘制方块
if shape != Tetrominoe.NoShape:
# 绘制方块，rect.left()表示Board的左边距
self.drawSquare(painter,
rect.left() + j * self.squareWidth(),
boardTop + i * self.squareHeight(), shape)
# 第二步是画出正在下落的方块
# 获取目前方块的形状，不能为空
if self.curPiece.shape() != Tetrominoe.NoShape:
for i in range(4):
# 计算在Board上的坐标，作为方块坐标原点（单位是小方块）
x = self.curX + self.curPiece.x(i)
y = self.curY - self.curPiece.y(i)
# 绘制方块
self.drawSquare(painter, rect.left() + x * self.squareWidth(),
boardTop + (Board.BoardHeight - y - 1) * self.squareHeight(),
self.curPiece.shape())
def keyPressEvent(self, event):
'''processes key press events'''
key = event.key()
# R代表重启游戏
if key == Qt.Key_R:
self.initBoard()
self.start()
# 如果游戏不是开始状态或者方块形状为空，直接返回
if not self.isStarted or self.curPiece.shape() == Tetrominoe.NoShape:
super(Board, self).keyPressEvent(event)
return
# P代表暂停
if key == Qt.Key_P:
self.pause()
return
# 如果游戏处于暂停状态，则不触发按键（只对按键P生效）
if self.isPaused:
return
# 方向键左键代表左移一个位置，x坐标-1
elif key == Qt.Key_Left:
self.tryMove(self.curPiece, self.curX - 1, self.curY)
# 在keyPressEvent()方法获得用户按下的按键。如果按下的是右方向键，就尝试把方块向右移动，说尝试是因为有可能到边界不能移动了。
# 方向键右键代表右移一个位置，x坐标+1
elif key == Qt.Key_Right:
self.tryMove(self.curPiece, self.curX + 1, self.curY)
# 下方向键代表向右旋转
elif key == Qt.Key_Down:
self.tryMove(self.curPiece.rotateRight(), self.curX, self.curY)
# 上方向键是把方块向左旋转一下
elif key == Qt.Key_Up:
self.tryMove(self.curPiece.rotateLeft(), self.curX, self.curY)
# 空格键会直接把方块放到底部
elif key == Qt.Key_Space:
self.dropDown()
# D键是加速一次下落速度
elif key == Qt.Key_D:
self.oneLineDown()
else:
super(Board, self).keyPressEvent(event)
# 在计时器事件里，要么是等一个方块下落完之后创建一个新的方块，要么是让一个方块直接落到底
def timerEvent(self, event):
'''handles timer event'''
if event.timerId() == self.timer.timerId():
# 如果在消除方块，说明方块已经下落到底部了，创建新的方块，否则下落一行
if self.isWaitingAfterLine:
self.isWaitingAfterLine = False
self.newPiece()
else:
self.oneLineDown()
else:
super(Board, self).timerEvent(event)
# clearBoard()方法通过Tetrominoe.NoShape清空broad
def clearBoard(self):
'''clears shapes from the board'''
# 将界面每个小方块都设置为空，存储到self.board中，下标表示第几个方块，（x*y)
for i in range(Board.BoardHeight * Board.BoardWidth):
self.board.append(Tetrominoe.NoShape)
def dropDown(self):
'''drops down a shape'''
# 获取当前行
newY = self.curY
# 当方块还没落到最底部时，尝试向下移动一行，同时当前行-1
while newY > 0:
if not self.tryMove(self.curPiece, self.curX, newY - 1):
break
newY -= 1
# 移到底部时，检查是否能够消除方块
self.pieceDropped()
def oneLineDown(self):
'''goes one line down with a shape'''
# 调用self.tryMove()函数时，就已经表示方块下落一行了，每次下落到底部后，检查一下是否有能够消除的方块
if not self.tryMove(self.curPiece, self.curX, self.curY - 1):
self.pieceDropped()
def pieceDropped(self):
'''after dropping shape, remove full lines and create new shape'''
# 将方块的形状添加到self.board中，非0代表该处有方块
for i in range(4):
# 获取每个小方块的坐标
x = self.curX + self.curPiece.x(i)
y = self.curY - self.curPiece.y(i)
self.setShapeAt(x, y, self.curPiece.shape())
# 移除满行的方块
self.removeFullLines()
# self.isWaitingAfterLine表示是否在等待消除行，如果不在等待就新建一个方块
if not self.isWaitingAfterLine:
self.newPiece()
# 如果方块碰到了底部，就调用removeFullLines()方法，找到所有能消除的行消除它们。
# 消除的具体动作就是把符合条件的行消除掉之后，再把它上面的行下降一行。
# 注意移除满行的动作是倒着来的，因为我们是按照重力来表现游戏的，如果不这样就有可能出现有些方块浮在空中的现象
def removeFullLines(self):
'''removes all full lines from the board'''
numFullLines = 0 # 记录消除的行数
rowsToRemove = [] # 要消除的行列表
for i in range(Board.BoardHeight): # 遍历每一行
n = 0
for j in range(Board.BoardWidth): # 遍历整行的方块
# 如果self.board里面的值不为空，计数
if not self.shapeAt(j, i) == Tetrominoe.NoShape:
n = n + 1
# 如果整行都有方块，将要消除的行添加进数组中
if n == Board.BoardWidth: # 原文是 n == 10,但我觉得该成n == Board.BoardWidth会更严谨一点
rowsToRemove.append(i)
# 因为是从上往下遍历，所以要倒过来消除，否则会出现方块悬空的情况
# 当然，也可以在遍历的时候这样遍历：for m in rowsToRemove[-1:0]
rowsToRemove.reverse()
for m in rowsToRemove:
# self.shapeAt(l, k + 1)获取要消除的行的上一行的方块形状，然后替换当前方块的形状
for k in range(m, Board.BoardHeight):
for l in range(Board.BoardWidth):
self.setShapeAt(l, k, self.shapeAt(l, k + 1))
# 更新已经消除的行数
# numFullLines = numFullLines + len(rowsToRemove)
# 还可以改成这样，如果连续消除，则分数翻倍。
numFullLines = numFullLines + int(math.pow(2, len(rowsToRemove))) - 1
if numFullLines > 0:
# 更新分数
self.numLinesRemoved = self.numLinesRemoved + numFullLines
self.msg2Statusbar.emit(str(self.numLinesRemoved)) # 改变状态栏分数的值
# 在消除后还要将当前方块形状设置为空，然后刷新界面
self.isWaitingAfterLine = True
self.curPiece.setShape(Tetrominoe.NoShape)
self.update()
# newPiece()方法是用来创建形状随机的方块。如果随机的方块不能正确的出现在预设的位置，游戏结束。
def newPiece(self):
'''creates a new shape'''
self.curPiece = Shape() # 创建了一个Shape对象
self.curPiece.setRandomShape() # 设置了一个随机的形状
self.curX = Board.BoardWidth // 2 + 1 # 以界面中心为起点
self.curY = Board.BoardHeight - 1 + self.curPiece.minY() # 从这里看应该是预留了一行的高度，但不知道作用是什么
# 判断是否还有空位，如果没有
if not self.tryMove(self.curPiece, self.curX, self.curY):
# 将当前形状设置为空
self.curPiece.setShape(Tetrominoe.NoShape)
self.timer.stop() # 停止计时
self.isStarted = False # 将开始状态设置为False
self.msg2Statusbar.emit(f"Game over, your socre is {self.numLinesRemoved}") # 状态栏显示游戏结束
# tryMove()是尝试移动方块的方法。
# 如果方块已经到达board的边缘或者遇到了其他方块，就返回False。否则就把方块下落到想要的位置
def tryMove(self, newPiece, newX, newY):
'''tries to move a shape'''
for i in range(4):
# newPiece是一个Shape对象，newX,newY相当于坐标原点（相对于方块而言）
x = newX + newPiece.x(i) # 得到每个小方块在界面上的坐标
y = newY - newPiece.y(i)
# 超出边界则返回False
if x = Board.BoardWidth or y = Board.BoardHeight:
return False
# 如果方块位置不为0，说明已经用过了，不允许使用，返回False
if self.shapeAt(x, y) != Tetrominoe.NoShape:
return False
self.curPiece = newPiece # 更新当前的方块形状
self.curX = newX # 更新当前的坐标
self.curY = newY
self.update() # 更新窗口，同时调用paintEvent()函数
return True
def drawSquare(self, painter, x, y, shape):
'''draws a square of a shape'''
colorTable = [0x000000, 0xCC6666, 0x66CC66, 0x6666CC,
0xCCCC66, 0xCC66CC, 0x66CCCC, 0xDAAA00]
# 为每种形状的方块设置不同的颜色
color = QColor(colorTable[shape])
# 参数分别为x,y,w,h,color，填充了颜色
painter.fillRect(x + 1, y + 1, self.squareWidth() - 2,
self.squareHeight() - 2, color)
painter.setPen(color.lighter())
# 画线，从起始坐标到终点坐标，-1是为了留一点空格，看起来更有立体感
painter.drawLine(x, y + self.squareHeight() - 1, x, y) # 左边那条线
painter.drawLine(x, y, x + self.squareWidth() - 1, y) # 上边那条线
# 换了画笔的样式，同样是为了让图案看起来更有立体感
painter.setPen(color.darker())
painter.drawLine(x + 1, y + self.squareHeight() - 1,
x + self.squareWidth() - 1, y + self.squareHeight() - 1) # 下边那条线
painter.drawLine(x + self.squareWidth() - 1,
y + self.squareHeight() - 1, x + self.squareWidth() - 1, y + 1) # 右边那条线
# Tetrominoe类保存了所有方块的形状。我们还定义了一个NoShape的空形状。
class Tetrominoe(object):
# 和Shape类里的coordsTable数组一一对应
NoShape = 0
ZShape = 1
SShape = 2
LineShape = 3
TShape = 4
SquareShape = 5
LShape = 6
MirroredLShape = 7
# Shape类保存类方块内部的信息。
class Shape(object):
# coordsTable元组保存了所有的方块形状的组成。是一个构成方块的坐标模版。
coordsTable = (
((0, 0), (0, 0), (0, 0), (0, 0)), # 空方块
((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):
# 下面创建了一个新的空坐标数组，这个数组将用来保存方块的坐标。
self.coords = [[0,0] for i in range(4)] # 4x4的二维数组，每个元素代表方块的左上角坐标
self.pieceShape = Tetrominoe.NoShape # 方块形状，初始形状为空白
self.setShape(Tetrominoe.NoShape)
# 返回当前方块形状
def shape(self):
'''returns shape'''
return self.pieceShape
# 设置方块形状
def setShape(self, shape): # 初始shape为0
'''sets a shape'''
table = Shape.coordsTable[shape] # 从形状列表里取出其中一个方块的形状，为一个4x2的数组
for i in range(4):
for j in range(2):
self.coords[i][j] = table[i][j] # 赋给要使用的方块元素
self.pieceShape = shape # 再次获取形状（index）
# 设置一个随机的方块形状
def setRandomShape(self):
'''chooses a random shape'''
self.setShape(random.randint(1, 7))
# 小方块的x坐标，index代表第几个方块
def x(self, index):
'''returns x coordinate'''
return self.coords[index][0]
# 小方块的y坐标
def y(self, index):
'''returns y coordinate'''
return self.coords[index][1]
# 设置小方块的x坐标
def setX(self, index, x):
'''sets x coordinate'''
self.coords[index][0] = x
# 设置小方块的y坐标
def setY(self, index, y):
'''sets y coordinate'''
self.coords[index][1] = y
# 找出方块形状中位于最左边的方块的x坐标
def minX(self):
'''returns min x value'''
m = self.coords[0][0]
for i in range(4):
m = min(m, self.coords[i][0])
return m
# 找出方块形状中位于最右边的方块的x坐标
def maxX(self):
'''returns max x value'''
m = self.coords[0][0]
for i in range(4):
m = max(m, self.coords[i][0])
return m
# 找出方块形状中位于最左边的方块的y坐标
def minY(self):
'''returns min y value'''
m = self.coords[0][1]
for i in range(4):
m = min(m, self.coords[i][1])
return m
# 找出方块形状中位于最右边的方块的y坐标
def maxY(self):
'''returns max y value'''
m = self.coords[0][1]
for i in range(4):
m = max(m, self.coords[i][1])
return m
# rotateLeft()方法向右旋转一个方块。正方形的方块就没必要旋转，就直接返回了。
# 其他的是返回一个新的，能表示这个形状旋转了的坐标。
def rotateLeft(self):
'''rotates shape to the left'''
# 正方形没有必要旋转
if self.pieceShape == Tetrominoe.SquareShape:
return self
# 获取当前的方块形状
result = Shape()
result.pieceShape = self.pieceShape
# 向左旋转，相当将坐标轴向左旋转了，和原来的坐标轴想比 (x,y) -> (y,-x)
for i in range(4): # i代表第几个小方块
result.setX(i, self.y(i)) # 设置第i个方块的x坐标，
result.setY(i, -self.x(i)) # 设置第i个方块的x坐标
return result
# 向右旋转，同理，(x,y) -> (-y,x)
def rotateRight(self):
'''rotates shape to the right'''
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
if __name__ == '__main__':
app = QApplication([])
tetris = Tetris()
sys.exit(app.exec_())
俄罗斯方块虽然是一个比较简单的游戏，但是从这一个简单的游戏中就能看出很多编程的思想。包括数学建模，将界面看成一个二维的坐标轴，坐标轴单位其实是一个小方块，这样看起来会更直观一点，且也能固定方块的大小，而不会因为窗口大小的改变而留下一大片空白，在具体的界面展示时再计算实际的坐标。
将每个形状的方块都抽象为一个个坐标，存放到数组中，同时用一个数组来存储已经到达底部的方块，每次刷新后根据这个数组重新绘制界面。
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