C--课程设计-基于cocos2d-x开发的俄罗斯方块.docx

课程设计报告 课程名称：面向对象程序设计C+ 设计题目：基于cocos2d-x开发俄罗斯方块 专 业：计算机科学与技术 姓 名： 学 号： 指导教师：李 晓 虹2016 年 1 月 10 日第一章 需求分析1.1 游戏介绍俄罗斯方块是一个精典的小游戏，从最早的家庭游戏机、掌上游戏机上都能看到它的身影，正是由于它的简单有趣，在全球得到广泛的传播，男女老少皆宜。而且俄罗斯方块的设计工作复杂且富有挑战性，可以锻炼人的空间想象能力，反映能力等等。在设计这款游戏的过程中，也用到了很多各方面的知识，这对于C 的学习者来说是个很好的练习机会。1.2 游戏玩法游戏区域会从顶部不断落下7种下坠物的一种，游戏区域的右侧有一方框可以提示用户下一个下坠物的形状，玩家可以移动、旋转、加速下落和一键到底自己窗口内落下的下坠物，通过用户的操作，下坠物在游戏区域以“摆积木”的形式出现。下坠物在一行或多行堆满后就可以自动消掉，消行后会得到相应的分数，如果当前下坠物堆积至窗口顶端，即游戏结束。1.3 开发平台介绍cocos2d是一个基于MIT协议的开源框架，用于构建游戏、应用程序和其他图形界面交互应用。可以让你在创建自己多平台游戏时节省很多的时间。Cocos是由触控科技推出的游戏开发一站式解决方案，包含了从新建立项、游戏制作、到 打包上线的全套流程。开发者可以通过cocos快速生成代码、编辑资源和动画，最终输出适合于多个平台的游戏产品。2012年发布的CocoStudio工具集是开源游戏引擎Cocos2d-x开发团队官方推出的游戏开发工具，目前已经进入稳定版。cocoStudio吸取了他们自己在游戏制作中的经验，为移动游戏开发者团队量身定做，旨在降低游戏开发门槛，提高开发效率，同时也为Cocos2D-X的进一步开发打下基础。在中国的2D手机游戏开发中，Cocos2d-x引擎份额超过了70%。第二章 总体设计2.1 游戏总体 图 212.2 系统功能设计方块下落、旋转功能：在整个游戏中，方块是核心，系统每次随机产生一个方块。一共七种不同的方块，方块可以根据玩家的操作进行左移、右移、加速下落、顺时针进行旋转等游戏胜利：当分数累计到一定大小时，游戏将达到胜利，并结束游戏游戏失败：当累积的方块溢出游戏区域时，游戏以失败告终游戏音乐：游戏开始时游戏背景音乐自动播放，暂停时与结束时音乐也同时结束分数及下一块方块提示：在游戏区域的侧边栏显示分数及下一块方块的形状进行提示。第三章 详细设计3.1 功能模块3.1.1速度模块速度模块是制定游戏的速度，根据提升的关卡可以提升速度，难度越大掉落的方块速度越快。3.1.2 难度模块采取积分的方式闯关，每到到一定积分，增加相应的难度。3.1.3 积分模块积分模块是玩家对游戏消掉行的统计累加。计算方法为：sum=100*(2N-1)sum是积分，N是一次消掉的行数。例如：当消掉一行时，积分为100*（21-1）100，消掉两行时，积分为100*（22-1）300.记分遵循一次消去一行加100，两行加300，三行加700，4行1500的模式，10000分升一级。3.2 游戏层设计3.2.1 方块形状一共设计几种方块形状，用于4个小方块组成的方块组合，不考虑自身旋转变化的话，总共有7种，分别为L型，T型，I型，N型，田型，J型以及倒N型。方块这几种不同的形状，将会采用产生随机数的方法随机抽取一种。3.2.2 游戏面板游戏面板有12*20的大小，进游戏或者每个关卡初始化，清空原有方块，根据模版填充方块。3.3 游戏界面设计游戏界面是玩家直接接触到的最直观的东西，本游戏采用了简单明了的设计界面，所有的功能都一目了然。根据玩家的需求分析，采用单窗体设计，设计了游戏区，展示区、控制区三个设计区域。如图3-3所示，其中游戏区是方块下落显示区，预览区是下一个要出现的方块显示区，控制区是对游戏控制的操作区，包括速度、难度、积分显示、暂停游戏、开始游戏等等。图3-3对于方向键的使用，设计时使用上、下、左、右键来控制方块的移动，用上键来控制方块的旋转。该游戏共有3个等级：低、中、高，级数为游戏当前等级，当分数达到当前等级的最高值，等级会提升、速度会加快。图3-4第四章 系统调试开发环境OS X EI Capitan 版本10.11.2 ，X-code，Xcode自带调试，4s平台下测试。第五章 结果分析部分源代码/ GameCtrlLayer.cpp/ AITetris/ Created by hansir on 16/1/10./#include GameCtrlLayer.hbool GameCtrlLayer:init() if (!Layer:init() return false; m_AIOn = false; Size visibleSize = Director:getInstance()-getVisibleSize(); / 开始游戏 Label *labelStartGame = Label:createWithSystemFont(开始游戏, , 24); labelStartGame-setWidth(36*3); labelStartGame-setAlignment(TextHAlignment:CENTER); MenuItemLabel *menuItemStartGame = MenuItemLabel:create(labelStartGame, CC_CALLBACK_0(GameCtrlLayer:clickStartGameButton, this); Menu *menuStartGame = Menu:createWithItem(menuItemStartGame); menuStartGame-setPosition(36+36/2, visibleSize.height/2-10); this-addChild(menuStartGame); / 开启智能 m_labelAISwitch = Label:createWithSystemFont(开启智能, , 24); m_labelAISwitch-setWidth(36*3); m_labelAISwitch-setAlignment(TextHAlignment:CENTER); MenuItemLabel *menuItemAISwitch = MenuItemLabel:create(m_labelAISwitch, CC_CALLBACK_0(GameCtrlLayer:clickAISwitchButton, this); Menu *menuAISwitch = Menu:createWithItem(menuItemAISwitch); menuAISwitch-setPosition(36+36/2, visibleSize.height/2-60); this-addChild(menuAISwitch); / 智能速度 m_labelAISpeed = Label:createWithSystemFont(, , 24); m_labelAISpeed-setWidth(36*3); m_labelAISpeed-setAlignment(TextHAlignment:CENTER); m_labelAISpeed-setPosition(36+36/2, visibleSize.height/2-4*36); this-addChild(m_labelAISpeed); / 左 MenuItemImage *menuItemLeft = MenuItemImage:create(images/btn_left.png, images/btn_left.png, CC_CALLBACK_0(GameCtrlLayer:clickLeftButton, this); m_menuLeft = Menu:createWithItem(menuItemLeft); m_menuLeft-setPosition(36/2, visibleSize.height/2-4*36); this-addChild(m_menuLeft); / 下 MenuItemImage *menuItemDown = MenuItemImage:create(images/btn_down.png, images/btn_down.png, CC_CALLBACK_0(GameCtrlLayer:clickDownButton, this); Menu *menuDown = Menu:createWithItem(menuItemDown); menuDown-setPosition(36+36/2, visibleSize.height/2-5*36); this-addChild(menuDown); / 右 MenuItemImage *menuItemRight = MenuItemImage:create(images/btn_right.png, images/btn_right.png, CC_CALLBACK_0(GameCtrlLayer:clickRightButton, this); m_menuRight = Menu:createWithItem(menuItemRight); m_menuRight-setPosition(2*36+36/2, visibleSize.height/2-4*36); this-addChild(m_menuRight); return true;void GameCtrlLayer:clickStartGameButton() m_delegate-gameCtrlLayerClickStartGame();void GameCtrlLayer:clickAISwitchButton() m_AIOn = !m_AIOn; if (m_AIOn) m_labelAISwitch-setString(关闭智能); float speed = m_delegate-gameCtrlLayerGetAISpeed(); m_labelAISpeed-setVisible(true); m_labelAISpeed-setString(StringUtils:format(%.1f个/秒, speed); m_menuLeft-setVisible(false); m_menuRight-setVisible(false); else m_labelAISwitch-setString(开启智能); m_labelAISpeed-setVisible(false); m_menuLeft-setVisible(true); m_menuRight-setVisible(true); m_delegate-gameCtrlLayerStartAI(m_AIOn);void GameCtrlLayer:clickLeftButton() m_delegate-gameCtrlLayerClickLeft();void GameCtrlLayer:clickRightButton() m_delegate-gameCtrlLayerClickRight();void GameCtrlLayer:clickUpButton() if (m_AIOn) m_delegate-gameCtrlLayerClickAccelerate(); float speed = m_delegate-gameCtrlLayerGetAISpeed(); m_labelAISpeed-setString(StringUtils:format(%.1f个/秒, speed); else m_delegate-gameCtrlLayerClickRotate(); void GameCtrlLayer:clickDownButton() if (m_AIOn) m_delegate-gameCtrlLayerClickDecelerate(); float speed = m_delegate-gameCtrlLayerGetAISpeed(); m_labelAISpeed-setString(StringUtils:format(%.1f个/秒, speed); else m_delegate-gameCtrlLayerClickThrowDown(); 游戏区逻辑代码/ GameLayer.cpp/ AITetris/ Created by hansir on 16/1/10./#include GameLayer.h#include SimpleAudioEngine.hbool GameLayer:init() if (!Layer:init() return false; m_gameRun = false; m_actionAI = NULL; m_speedAI = 0.2f; Size visibleSize = Director:getInstance()-getVisibleSize(); / 游戏区 float leftBrickMatrix = 120; m_spriteBrick = new Sprite*Row_Tetris*Column_Tetris; for (int r = 0; r Row_Tetris; r+) for (int c = 0; c getTextureCache()-getTextureForKey(images/tetris_0.png); m_spriteBrickr*Column_Tetris+c-setPosition(leftBrickMatrix+c*16+8, visibleSize.height/2+153-r*16+8); this-addChild(m_spriteBrickr*Column_Tetris+c); / Tetris逻辑 m_tetris = new Tetris(Row_Tetris, Column_Tetris); return true;void GameLayer:startGame() m_gameRun = true; / 清空方块矩阵 m_tetris-clearBrickMatrix(); / 设置新方块 BrickType brickType = (BrickType)(rand()%BrickType_Count); m_tetris-setNewBrick(brickType, (BrickCellValue)(brickType+1); / 刷新方块矩阵 this-updateTetrisBrickMatrix(); this-startAI(false); this-stopAllActions(); CallFunc *callFunc = CallFunc:create(= if (m_gameRun) this-fallBrick(); else Size visibleSize = Director:getInstance()-getVisibleSize(); Label *labelGameOver = Label:createWithSystemFont(GameOver, , 40); labelGameOver-setColor(Color3B:RED); labelGameOver-setPosition(visibleSize.width/2, visibleSize.height/2); this-addChild(labelGameOver); labelGameOver-runAction(Sequence:create(DelayTime:create(2), CallFuncN:create(=(Node *node)node-removeFromParent();this-stopAllActions();), NULL); ); this-runAction(RepeatForever:create(Sequence:create(DelayTime:create(1), callFunc, NULL);void GameLayer:startAI(bool AIOn) if (!m_gameRun) return; if (AIOn) / 求解 if (TetrisAI:seekSolution(m_tetris-getBrickMatrix(), m_tetris-getRow(), m_tetris-getColumn(), m_tetris-getCurrentBrick(), m_tetris-getCurrentBrickType(), m_tetris-getPosRowOfCurrentBrick(), m_tetris-getPosColOfCurrentBrick(), m_operationList) this-commitOperationList(0); else if (NULL != m_actionAI) this-stopAction(m_actionAI); m_actionAI = NULL; void GameLayer:accelerateAI() m_speedAI -= 0.05f; if (m_speedAI 1) m_speedAI = 1; / 方块操作void GameLayer:moveLeftBrick() if (m_tetris-moveLeftBrick() / 刷新方块矩阵 this-updateTetrisBrickMatrix(); void GameLayer:moveRightBrick() if (m_tetris-moveRightBrick() / 刷新方块矩阵 this-updateTetrisBrickMatrix(); void GameLayer:rotateBrick() if (m_tetris-rotateBrick() CocosDenshion:SimpleAudioEngine:getInstance()-playEffect(sounds/rotate.wav); / 刷新方块矩阵 this-updateTetrisBrickMatrix(); void GameLayer:fallBrick() if (!m_tetris-fallBrick() int lineIndex = 0; while (m_tetris-clearOneLine(lineIndex) printf(消行：%dn, lineIndex); / 下一个方块 BrickType brickType = (BrickType)(rand()%BrickType_Count); if (!m_tetris-setNewBrick(brickType, (BrickCellValue)(brickType+1) m_gameRun = false; printf(结束-n); / 刷新方块矩阵 this-updateTetrisBrickMatrix();void GameLayer:throwDownBrick() m_tetris-throwDownBrick(); CocosDenshion:SimpleAudioEngine:getInstance()-playEffect(sounds/throwdown.wav); int lineIndex = 0; while (m_tetris-clearOneLine(lineIndex) printf(消行：%dn, lineIndex); / 下一个方块 BrickType brickType = (BrickType)(rand()%BrickType_Count); if (!m_tetris-setNewBrick(brickType, (BrickCellValue)(brickType+1) m_gameRun = false; printf(结束-n); / 刷新方块矩阵 this-updateTetrisBrickMatrix();/ 刷新方块矩阵void GameLayer:updateTetrisBrickMatrix() for (int r = 0; r Row_Tetris; r+) for (int c = 0; c getBrickValue(r, c); m_spriteBrickr*Column_Tetris+c-setTexture(Director:getInstance()-getTextureCache()-getTextureForKey(filePath); / 在log中显示游戏 this-showTetrisInLog();/ 在log中显示游戏void GameLayer:showTetrisInLog() for (int r = 0; r getColumn()+2; r+) printf(_); printf(n); for (int r = 0; r getRow(); r+) printf(|); for (int c = 0; c getColumn(); c+) printf(%s, m_tetris-getBrickValue(r, c)0?1:); printf(|n); for (int r = 0; r getColumn()+2; r+) printf(T); printf(n);/ 执行AI系统返回的操作列表void GameLayer:commitOperationList(int index) if (OperationType_ThrowDown != m_operationListindex) switch (m_operationListindex) case OperationType_Rotate: this-rotateBrick(); break; case OperationType_Left: this-moveLeftBrick(); break; case OperationType_Right: this-moveRightBrick(); break; default: break; if (m_gameRun) m_actionAI = Sequence:create(DelayTime:create(m_speedAI), CallFunc:create(=this-commitOperationList(index+1);), NULL); this-runAction(m_actionAI); else this-throwDownBrick(); if (m_gameRun) TetrisAI:seekSolution(m_tetris-getBrickMatrix(), m_tetris-getRow(), m_tetris-getColumn(), m_tetris-getCurrentBrick(), m_tetris-getCurrentBrickType(), m_tetris-getPosRowOfCurrentBrick(), m_tetris-getPosColOfCurrentBrick(), m_operationList); m_actionAI = Sequence:create(DelayTime:create(m_speedAI), CallFunc:create(=this-commitOperationList(0);), NULL); this-runAction(m_actionAI); 游戏层逻辑代码/ Tetris.cpp/ AITetris/ Created by hansir on 16/1/10./#include Tetris.h/ 方块模板初始化unsigned char Tetris:m_BrickMode7 = 0x66, 0xe4, 0xe2, 0xe8, 0x6c, 0xc6, 0xf0;Tetris:Tetris(int row, int column) / 行列数 if (row MinRow) row = MinRow; if (column MinColumn) column = MinColumn; m_row = row; m_column = column; / 根据行数和列数申请内存 long size = m_row*m_column; m_brickMatrix = new BrickCellValuesize; for (int i = 0; i = 0 & r = 0 & c = m_posRow & r = m_posCol & c m_posCol+4) return m_currentBrickr-m_posRowc-m_posCol; return BrickCellValue_NULL;/ 清空方块矩阵void Tetris:clearBrickMatrix() for (int i = 0; i m_row*m_column; i+) m_brickMatrixi = BrickCellValue_NULL; / 设置新方块bool Tetris:setNewBrick(BrickType brickType, BrickCellValue brickCellValue) m_currentBrickType = brickType; return Tetris:setNewBrick(m_brickMatrix,