1. 前言
俄罗斯方块是一款非常经典的游戏，在各大游戏平台上拥有广泛的受众群体。而这篇文章将介绍如何使用 Python 中的 turtle 库来实现俄罗斯方块的基础版。
2. turtle 库介绍
turtle 库是 Python 中用于绘制图形的一个模块，可以在窗口中进行绘制各种形状，并且可以添加颜色、字体等样式进行美化。turtle 库的使用可以在 Python 官方文档中查看（官方文档），在后续的内容中将不再赘述。
3. 实现思路
在开始实现俄罗斯方块的基础版之前，我们需要先思考一下实现的大体思路。俄罗斯方块的游戏规则很简单，就是在下落的方块中选择合适的位置进行旋转、下落和移动，直到填满矩形区域或者不能再移动为止。因此，我们可以将游戏的实现思路分为三个部分：方块的生成、方块的移动和位置的判断。
具体实现方案如下：
方块的生成：我们需要先生成一个画布，并在画布中添加一个固定的矩形区域作为游戏的地图。然后，我们可以随机生成一个形状的方块，并将其放置在地图的顶端。
方块的移动：在方块的下落过程中，我们需要不断地判断方块是否能继续下落，如果不能，就将其固定在地图上。在方块固定后，我们需要再次随机生成一个新的方块并放置在地图的顶端。
位置的判断：为了保证俄罗斯方块在下落时不会越界，并且保证它可以左右移动和旋转，我们需要不断地判断方块的位置和地图的边界，并在代码中进行相应的处理。
4. 代码实现
在将上述实现方案转化为代码之前，我们需要先确保学习者已经掌握 turtle 库的基本用法。下面的代码实现中，我将使用 turtle 库来创建游戏的画布，实现游戏的基本功能，具体代码如下：
import turtle
import random
# 定义常量
# 窗口的位置
WIDTH, HEIGHT = 300, 600
# 地图的左上角顶点坐标
X_MIN, Y_MIN = -140, -290
# 地图的右下角顶点坐标
X_MAX, Y_MAX = 140, 290
# 创建游戏主画布
def create_window():
# 设置窗口大小和颜色
turtle.setup(WIDTH, HEIGHT)
turtle.bgcolor('black')
# 创建 turtle 画布
screen = turtle.Screen()
# 将画布定位到屏幕中心
screen.setworldcoordinates(X_MIN, Y_MIN, X_MAX, Y_MAX)
# 显示画布
screen.tracer(0)
# 创建游戏地图
def create_map():
# 创建 turtle 实例
map_turtle = turtle.Turtle()
# 不显示 turtle 实例，只用来绘图
map_turtle.hideturtle()
# 将画笔移动到左下角
map_turtle.penup()
map_turtle.goto(X_MIN, Y_MIN)
# 绘制矩形地图
map_turtle.pendown()
for i in range(4):
map_turtle.forward(280)
map_turtle.right(90)
# 随机生成方块形状
def get_block_shape():
shapes = ['I', 'O', 'T', 'S', 'Z', 'J', 'L']
return shapes[random.randint(0, len(shapes) - 1)]
# 创建方块
def create_block(shape):
# 创建 turtle 实例
block_turtle = turtle.Turtle()
# 不显示 turtle 实例，只用来绘图
block_turtle.hideturtle()
# 将画笔移动到方块起始位置
block_turtle.penup()
block_turtle.goto(0, Y_MAX)
block_turtle.pendown()
# 根据方块形状绘制方块
draw_block_shape(block_turtle, shape)
return block_turtle
# 绘制方块形状
def draw_block_shape(block_turtle, shape):
pass
# 判断方块是否可以下落
def can_move_down(block_turtle):
return block_turtle.pos()[1] - 20 > Y_MIN
# 固定方块位置
def fix_block_position(block_turtle):
block_turtle.penup()
block_turtle.color('white')
block_turtle.goto(block_turtle.pos()[0], block_turtle.pos()[1] - 10)
block_turtle.pendown()
# 判断方块是否可以左移
def can_move_left(block_turtle):
return block_turtle.pos()[0] - 20 > X_MIN
# 判断方块是否可以右移
def can_move_right(block_turtle):
return block_turtle.pos()[0] + 20 < X_MAX
# 移动方块
def move_block(block_turtle, dx, dy):
block_turtle.penup()
block_turtle.goto(block_turtle.pos()[0] + dx, block_turtle.pos()[1] + dy)
block_turtle.pendown()
# 方块左移
def move_left(block_turtle):
if can_move_left(block_turtle):
move_block(block_turtle, -20, 0)
# 方块右移
def move_right(block_turtle):
if can_move_right(block_turtle):
move_block(block_turtle, 20, 0)
# 方块下落
def move_down(block_turtle):
if can_move_down(block_turtle):
move_block(block_turtle, 0, -20)
else:
fix_block_position(block_turtle)
# 方块旋转
def rotate_block(block_turtle):
pass
# 游戏主循环
def game_loop():
# 生成方块
block_shape = get_block_shape()
block_turtle = create_block(block_shape)
# 游戏循环
while True:
move_down(block_turtle)
screen.update()
# 游戏入口函数
def main():
create_window() # 创建游戏主画布
create_map() # 创建游戏地图
game_loop() # 进入游戏主循环
turtle.done() # 等待玩家结束游戏
if __name__ == '__main__':
main()
4.1 创建游戏主画布
在 `create_window` 函数中，我们使用 `turtle.setup` 方法设置了游戏窗口的大小和颜色，使用 `turtle.Screen` 创建了游戏主画布，并使用 `screen.setworldcoordinates` 将画布定位到游戏地图的中心，使用 `screen.tracer(0)` 方法关闭了画布的自动更新功能，以提高画布的渲染效率。
4.2 创建游戏地图
在 `create_map` 函数中，我们使用 `turtle.Turtle` 创建了一个 turtle 实例，并使用 `hideturtle` 方法隐藏了这个实例，因为它只用来绘制游戏地图，不需要在游戏中展示出来。接着，我们使用 `penup` 方法将画笔移动到地图左下角的位置，并使用 `pendown` 方法开始绘制矩形地图。
4.3 随机生成方块形状
在 `get_block_shape` 函数中，我们定义了几种常见的俄罗斯方块形状，并使用 `random.randint` 方法从中随机选择一个形状，并返回它。这个函数将会在创建新方块时使用。
4.4 创建方块
在 `create_block` 函数中，我们首先使用 `turtle.Turtle` 创建了一个 turtle 实例，并使用 `hideturtle` 方法隐藏了这个实例。根据方块的起始位置，使用 `penup` 方法将画笔移动到该位置，并使用 `pendown` 方法开始绘制方块的形状。
4.5 判断方块是否可以下落
在 `can_move_down` 函数中，我们使用 turtle 实例的 `pos` 方法获取方块当前的位置，并判断方块是否距离地图底部还有 `20` 的距离。如果有，就说明方块可以继续下落，否则就不能了。
4.6 固定方块位置
在 `fix_block_position` 函数中，我们使用 turtle 实例的 `penup` 方法将画笔移动到方块的底部，并设置方块的颜色为白色，表示这个方块已经不能再移动了。
4.7 判断方块是否可以左移和右移
在 `can_move_left` 和 `can_move_right` 函数中，我们同样使用 turtle 实例的 `pos` 方法获取方块当前的位置，并判断方块是否可以左移或者右移。如果可以，就说明方块可以继续移动，否则就不能了。
4.8 移动方块
在 `move_block` 函数中，我们使用 turtle 实例的 `penup` 方法将画笔移动到指定的位置，并使用 `pendown` 方法开始绘制方块。
4.9 方块左移和右移
在 `move_left` 和 `move_right` 函数中，我们判断方块是否可以左移或者右移，然后使用 `move_block` 函数来移动方块。
4.10 方块下落
在 `move_down` 函数中，我们判断方块是否可以下落，然后使用 `move_block` 函数来移动方块。如果方块不能下落，我们将其固定在地图上。
4.11 方块旋转
在 `rotate_block` 函数中，我们将实现方块的旋转功能。具体实现方法可以自行探索。
4.12 游戏主循环
在 `game_loop` 函数中，我们首先使用 `get_block_shape` 函数随机生成一个方块形状，并使用 `create_block` 函数创建一个新的方块。然后，我们进入游戏主循环，不断地使用 `move_down` 函数将方块下落，并使用 `screen.update` 方法更新画布。
4.13 游戏入口函数
在 `main` 函数中，我们按照调用顺序依次创建了游戏主画布、游戏地图和游戏主循环，并在程序结束时等待用户结束游戏。
5. 总结
通过本篇文章的介绍，我们了解了如何使用 Python 中的 turtle 库来实现俄罗斯方块的基础版。具体实现思路包括方块的生成、方块的移动和位置的判断。每一个部分的代码实现都需要学习者自行探索和完善，加深自己对 turtle 库的理解和掌握程度。最后，希望本篇文章能够帮助到需要学习 turtle 库的读者们。