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毕业论文java俄罗斯方块游戏.doc

发布时间：2022-06-08 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.26M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    毕业论文java俄罗斯方块游戏
    摘 要
    引 言
    1．绪论
    1.1 电子游戏及其分类
    1.2 电子游戏发展现状
    1.2.1 电子游戏在国外的发展现状
    1.2.2 电子游戏在国内的发展现状
    2．可行性研究
    2.1 设计目的
    2.2 软件问题定义
    2.3 可行性分析
    3．需求分析
    3.1 引言
    3.2 游戏需求
    3.3 软硬件需求
    3.4 接口控制
    3.5 方案论证
    3.5.1 VB的优点
    3.5.2 C++的优点
    3.5.3 Java的优点
    3.5.4 方案的选择
    4． 概要设计
    4．1 游戏设计方案的确定
    4．2 系统流程结构设计
    4．3 各个功能模块图设计
    4.3.1 模型层(Model)功能模块图设计
    4.3.2 视图层(View)功能模块图设计
    4.3.3 控制层(Controller)功能模块图设计
    5． 详细设计
    5.1模型层(Model)设计
    5.1.1 图形的产生
    5.1.2 图形的数据结构
    5.1.4 图形的变形
    5.1.5 存储和表示障碍物
    5.1.6 判断满行及消行
    5.2视图层(View)设计
    5.2.1 方块的显示
    5.2.2 障碍物的显示
    5.3 控制层(Controller)设计
    5.4 游戏演示
    5.4.1 游戏界面显示
    5.4.2 开始和结束控制菜单
    5.4.3 分数和等级查看菜单
    5.4.4 变换方块菜单
    5.4.5 帮助菜单
    5．系统测试
    5.1 游戏界面菜单选项的功能测试
    5.2 按键事件的功能测试
    5.3方块堆砌与消行测试
    5.4 测试结果分析
    结 论
    致 谢
    参 考 文 献
    毕业论文 java 俄罗斯方块游戏 毕业论文 java 俄罗斯方块游戏 摘 要 在现今电子信息高速发展的时代，电子游戏已经深入人们的日常生活，成为老少皆 宜的娱乐方式。但是游戏设计结合了日新月异的技术，在一个产品中整合了复杂的设计、 艺术、声音和软件，所以并不是人人皆知。直到今天，在中国从事游戏设计的人仍然很 少，但是游戏行业的发展之快，远超如家电、汽车等传统行业，也正因为如此，游戏人 才的教育、培养远落后于产业的发展。 俄罗斯方块是个老幼皆宜的小游戏，它实现由四块正方形的色块组成，然后存储 在一个数组的四个元素中，计算机随机产生不同七种类型的方块，根据计算机时钟控制 它在一定的时间不停的产生，用户根据键盘的四个方向键控制翻转、向左、向右和向下 操作，（控制键的实现是由键盘的方向键的事件处理实现）。然后程序根据这七种方块 堆叠成各种不同的模型。 论文描述了游戏的历史，开发此游戏的环境，游戏开发的意义。遵循软件工程的 知识，从软件问题定义开始，接着进行可行性研究、需求分析、概要设计、详细设计， 最后对软件进行了测试，整个开发过程贯穿软件工程的知识体系。 此次设计在 Microsoft Windows XP 系统下，以 Java 为开发语言，在 eclipse 开发 平台上进行游戏的设计与实践。 关键词：游戏设计；算法；数组；事件 引 言 游戏是人们活动中一项非常重要的内容，有人认为如果哪一天人类对所有的游戏都 失去兴趣，恐怕世界的末日就要到了。电脑对游戏的贡献有目共睹，现在摸过电脑的人 很少有没玩过电脑游戏的，喜欢游戏的人也很少有不玩电脑的。 俄罗斯方块是一款风靡全球的电视游戏机和掌上游戏机游戏，它曾经造成的轰动与 造成的经济价值可以说是游戏史上的一件大事。这款游戏最初是由苏联的游戏制作人 Alex Pajitnov制作的，它看似简单但却变化无穷，令人上瘾。相信大多数用户都还记 得为它痴迷得茶不思饭不想的那个俄罗斯方块时代。究其历史，俄罗斯方块最早还是出 现在PC机上，而我国的用户都是通过红白机了解、喜欢上它的。现在联众又将重新掀起 1
    毕业论文 java 俄罗斯方块游戏 这股让人沉迷的俄罗斯方块风潮。对一般用户来说，它的规则简单，容易上手，且游戏 过程变化无穷，而在"联众俄罗斯方块"中，更有一些联众网络游戏所独有的魅力――有 单机作战与两人在线对战两种模式，用户可任选一种进行游戏。网络模式还增加了积分 制，使用户既能感受到游戏中的乐趣，也给用户提供了一个展现自己高超技艺的场所。 俄罗斯方块游戏可以说是随计算机的发展而发展，并不断推陈出新演变出各种类似 游戏, 深受广大玩家喜爱。这个游戏有的简单, 有的复杂, 但其根本原理是一样的都是 对运动的方块进行组合, 来训练玩家的反应能力。谈到游戏软件, 大多数人都认为其神 妙莫测, 高不可及。而一般游戏软件也确实具有很高的技术难度, 随着开发工具及软件 开发方法学的不断发展, 动手开发游戏也不是十分困难的。俄罗斯方块游戏是一种古老 而又有趣的游戏, 游戏软件不计其数, 网上就有好多关于实现的复杂算法和设计, 其 难度让一般初学者望而却步。本文利用数组作为方块的数据结构，提出一种用JAVA语言 实现的简易方法, 对初学者可仿此开发类似游戏, 并了解游戏软件的设计与开发过程。 1．绪论 1.1 电子游戏及其分类 电子游戏，也就是运行在家用电脑、家用电子游戏机或是掌中宝游戏机及街机上的 电子游戏程序。电子游戏是一种结合剧情故事、美术、音乐、动画、程序等技术于一身 的互动型娱乐软件，涉及到多个行业。 从电子游戏的分类来看，有着多种分类方式。传统的游戏分类是按照游戏类型，将 其分为即时战略游戏、第一人称射击游戏、角色扮演游戏、策略型游戏等类别。根据游 戏运行平台的不同，可将电子游戏分为游戏机游戏、单机版 PC 游戏、互动电视游戏、 在线游戏和手机游戏。此外，韩国政府将电子游戏业分为家用游戏机游戏、单机版 PC 游 戏、网络游戏和街机游戏四大类。考虑到中韩游戏业比较接近，论文采用韩国的分类标 准。“网络游戏”也就是人们一般所指的“在线游戏”，是指通过互联网进行的电脑游 戏，通过人与人之间的互动达到交流、娱乐和休闲的目的。在互联网（局域网）技术出 现之前，电子游戏都可以归于单机版游戏，即“人机对战”游戏，或最多是双人对战游 戏。而随着互联网技术的出现，通过连接游戏服务器，上百、上千、乃至上万的游戏玩 家同时连线娱乐成为了现实，这就大大增加了游戏的互动性、真实性，丰富了电子游戏 的内涵。从网络游戏的分类来看，目前业界还没有一个比较统一规范的分类。随着计算 机设备和网络技术的发展，电子游戏在全球得到了迅猛的发展，取得了巨大的成功，已 成为当今世界上不可缺少的精神粮食。 2
    毕业论文 java 俄罗斯方块游戏 1.2 电子游戏发展现状 1.2.1 电子游戏在国外的发展现状 电子游戏是最初产生于美国，1971 年，一个还在 MIT 就读的学生设计了世界上第 一个业务用游戏机，这个街机游戏的名字叫《电脑空间》。可以说时至今日，电子游戏 仍然是外国的天下。 美国至今仍是世界第一大游戏市场，它遵循的是以发行商为主的产业开发链模式， 根据美国市场调查公司 NPD Group 调查统计，美国 2004 年游戏总销售金额（包括家用、 掌上型主机及软件）为 99 亿美元，占了全球游戏市场的 45%。其中游戏软件销售的具 体数字是：视频游戏软件的销售额达 52 亿美元(1.6 亿套)，PC 游戏软件销售额达 11 亿 美元(4500 万套)，掌机游戏销售额达 10 亿美元(4230 万套)。2004 年一共大约有 2.48 亿 套游戏售出。据估计，美国每个家庭平均购买过 2 部游戏[3]。 日本近 20 年来疯狂赚电子游戏的钱。从上世纪 60 年代初的街机，到六七十年代之 间的家用游戏机，再到八九十年代的掌上游戏机，日本经过 30 多年的耕耘，终于把电 子游戏这棵“摇钱树”，培育成第一时尚娱乐产业，垄断全球业界长达 10 余年。对于 日本来说，电玩业已是国家经济的重要支柱之一，在 GDP 中占有 1/5 的举足轻重地位。 日本游戏业在最辉煌的 1998 年，曾经占领全球电子游戏市场硬件 90%以上，软件 50％ 以上。 韩国号称世界上网络游戏产业最发达国家之一。迄今为止，国内网络游戏市场有超 过 60%的产品来自韩国游戏软件开发商，韩国网络游戏使国内很多游戏运营公司在游戏 营销市场或股票资本市场上获得了巨大的成功。 韩国游戏市场的发展不是偶然，韩国 政府不仅给游戏产业以正确的定位和引导，更是将其和本国经济发展紧密地联系到一 起，做了很多市场培育方面的工作。韩国政府认识到，靠重型工业来支撑全国经济的做 法是片面的，于是将ＩＴ、娱乐产业视为新的经济增长点，开始大力扶持。从那时起， 科技含量极高而能源消耗极低的游戏制作及相关产业担负起了“富国兴邦”的重担。由 文化观光部出面组建韩国游戏支援中心，向韩国游戏产业提供从资金到技术上的多方面 支援；成立游戏投资联盟，政府每年向游戏产业投入的资金多达５００亿韩元，并为游 戏企业提供长期的低息贷款；设立信息化基金和文化产业基金，为游戏产业服务；对指 定的风险企业实行各种税制优惠政策，减少甚至免除游戏企业的税务负担；建设游戏产 业基地以扶持中小游戏企业的发展；对从事游戏产业的高科技人才免除两年的兵役。 在 3
    毕业论文 java 俄罗斯方块游戏 韩国，从制作到运营，一个网络游戏公司起步门槛较低，主要得益于政府实行的援助计 划。此外，在有利的政策形势下，韩国出现了众多的游戏院校，一些原本不涉足此领域 的大学也开设了游戏相关专业课程，以大力培养游戏专业人才，从而为游戏生产提供了 基础保障。 1.2.2 电子游戏在国内的发展现状 与电子游戏发达的国家相比，我国在电子游戏方面还存在比较大的差距。目前，我 国游戏市场正处于发展阶段，但市场上的游戏软件主要来自日本、美国、韩国等地，但 由本土游戏制作人开发创作的游戏正在高速增加，国产原创的游戏即将成为游戏的主 流。 中国的游戏产业经过 80 年代初期台湾厂商的探索至 90 年代，开始了自己的研发、 发行的历程，直至网络游戏的风行，让中国的网络游戏开始有了飞速的发展。 1983 年， 智冠科技有限公司在中国台湾成立，为全球第一家签订授权重制中文版产品代理销售合 约的公司，2000 年智冠在台湾股票上市， 2002 年其控股的中华网龙在台湾上市。 1996 年底，UBI SOFT 上海分公司暨上海育碧电脑软件有限公司成立。同年，全球 游戏软件领军企业 EA 在中国上海成立办事处。1997 年，由尚洋公司制作的《血狮》正 式上市。 1997 年，北京新天地互动多媒体技术有限公司成立，该公司引进了《古墓丽 影 III》（TombRaider III）、《盟军敢死队》等著名欧美游戏，并在 1999 年在中国率先 掀起“游戏软件价格革命”，全面推行 50 元的价格体系，从此正版游戏价格开始贴近 大众消费者。 1999 年，业内估算中国电脑游戏市场（正版）约 1.5 亿元人民币。 2000 年，大陆华彩软件代理发行第一款中文 MMORPG《万王之王》正式推出，该游戏于 1999 年在台湾发行，由台湾雷爵资讯(Lager)开发。也在 2000 年，继《万王之王》、《石器 时代》、《网络三国》在台湾上市之后，游戏桔子推出了《天堂》，游戏桔子成立于 1995 年，1999 年以《便利店》在台湾奠定了地位。《天堂》这款由韩国著名游戏公司 Ncsoft 研发的网络游戏不但在本国大获成功，也在台湾再次夺冠。 2001 年初，北京华义在中 国大陆地区正式推出了《石器时代》，华义国际股份有限公司于 1993 年在台北成立， 2001 年在台湾股票上市。《石器时代》成为大陆当时最流行的网络游戏。2001 年，天 人互动软件技术有限公司在北京成立。当年与 SEGA 结成 PC 游戏业务的战略合作关系， 发行了《樱花大战Ⅱ》《文明Ⅲ》《无冬之夜》等经典游戏，2002 年，引进在欧美网络 游戏《魔剑》（Shadow Bane），这是首款在中国测试的欧美网络游戏。 2001 年 5 月， “联众世界”经过 3 年多的迅速成长，以同时在线 17 万人、注册用户约 1800 万的规模， 成为当时世界用户数量第一的在线游戏网站。 4
    毕业论文 java 俄罗斯方块游戏 2005 年 1 月 21 日，中央电视台报道：我国网络游戏产业当年增加了 50%，今后几年都 将以 50%以上的速度增长；第一届中国网络游戏年会报道：中国国内网络游戏 2004 年 规模达 24.7 亿元，2009 年规模将达到 109.6 亿元。 2．可行性研究 2.1 设计目的 通过本游戏的设计，综合自己在校期间所学的理论知识，设计开发俄罗斯方块游戏， 使自己熟悉应用系统的开发过程，培养独立思考能力，检验学习效果和动手能力，初步 掌握软件工程的系统理论，初步掌握 MVC 这种设计模式，进一步巩固和加强自身对 j2se 基础知识的理解，提高自己的编程水平，从而达到理论与实践相结合的目的。 2.2 软件问题定义 基本要求：本游戏开发的总体任务是实现游戏的可操作性，以及界面的美观性。整 个开发过程遵循软件工程规范，采用 JAVA GUI 编程来实现界面以及事件的控制，用户 根据键盘的四个方向键控制翻转、向左、向右和向下操作，通过菜单栏中的相应菜单选 项实现游戏的开始、结束、变换方块、积分以及等级的功能。 目标：通过本游戏的开发，主要实现游戏的可操作性以及美观性，同时使自己对 JAVA 语言的了解更进一层，为将来的实际工作打下坚实的基础。 条件、假定和限制：由于知识以及能力的限制，本游戏所实现的功能不够强大，可 对本游戏进行改善，从而增强游戏的功能。 可行性研究的方法：通过研究分析俄罗斯方块所具备的能力及实现的方法、确定主 体结构。利用现阶段我所能达到的能力，以最简洁、最容易的办法，边开发边测试边修 改，实现一个初级游戏软件。 评价尺度：由于本软件是一个初级产品，对其要求不是太苛刻，所以能够达到俄罗 斯游戏的一般功能即可。 5
    毕业论文 java 俄罗斯方块游戏 2.3 可行性分析 技术可行性：开发本游戏的编程语言有多种，考虑到自身对语言的掌握程度， 选择 JAVA 语言进行游戏的开发，采用 JAVA GUI 编程来实现界面以及事件的控制。 经济可行性：本游戏的开发旨在完成毕业设计，不注重直接的经济效益和其 后的发展方向，只在注重自身水平和能力的提高，对自身的经济要求也不高，只要 有一台能运行相应 JAVA 程序的电脑便可，所以不用考虑到经济问题。 社会可行性：本游戏的开发主要为了完成毕业设计，开发的主体是个人，不存 在法律上的侵权行为，也不会为社会造成影响，这方面是完全可行的。 3．需求分析 3.1 引言 对软件需求分析就是通过调查研究，建立系统的数据模型、功能模型、行为模 型，用户和开发人员在“系统必须做什么”这个问题上实现相互理解，达到共识， 从而形成双方认可的软件产品的需求规格说明书。这样有益于提高软件开发过程中 的能见度，便于对软件开发过程中的控制与管理，便于采用工程方法开发软件，提 高软件的质量，便于开发人员、维护人员、管理人员之间的交流、协作，并作为工 作成果的原始依据，并且在向潜在用户传递软件功能、性能需求，使其能够判断该 软件是否与自己的需求相关。 3.2 游戏需求 28 种状态的方块随机产生，自由下落，落下时可由玩家用上、下、左、右控 制键控制翻转和移动，以便以玩家所需要的形态和位置落下。如果落下时，方块的 方格能填满某一行，则这一行可消去。消去一行后，游戏可给玩家加分，若由存在 空格的方块填满整个窗口，则游戏失败。游戏功能需求如下： 游戏界面需求：设计良好的游戏界面可以让玩家充分感受到游戏带来的娱乐 性，游戏的背景色是黑色，方块用蓝色颜色，在一定的区域内运动和变形，落下后 的障碍物用黄色显示，这样看起来会有一定的美感。 6
    毕业论文 java 俄罗斯方块游戏 游戏形状需求：用数组作为存储方块 28 种状态的数据结构，即长条形、Z 字 形、反 Z 形、田字形、7 字形、反 7 形、T 字型，各个方块要能实现它的变形，可 设为顺时针或逆时针变形，一般为逆时针。 键盘处理事件需求：方块下落时，可通过键盘方向键（上、下、左、右键） 对该方块进行向上(变形),向下（加速）、向左、向右移动。 鼠标处理事件需求：通过点击菜单栏中相应的菜单项，可以实现游戏的开始、 结束，方块形状的变换，分数、等级的显示，以及游戏帮助等功能。 显示需求：当不同的方块填满一行时可以消行，剩余方块向下移动并统计分 数。当达到一定分数的时候，会增加相应的等级。 3.3 软硬件需求 操作系统：Microsoft Windows XP Professional Service Pack 2 内存：512M 硬盘：80G CPU：赛扬 2.8 交互工具：键盘/鼠标 显示器：VGA 显示器 JDK 版本：jdk1.6.0.02 Eclipse 版本：eclipse-SDK-3.4-win32 3.4 接口控制 本游戏通过键盘进行操作，在Windows的操作系统下，利用键盘的上、下、左、右 键对方块进行移动变形，要使用键盘的接口事件。 3.5 方案论证 学校现已开设的课程有C语言、C++，java，自己本身自学了Java，通过网上以及图 书馆的资料，知道可以通过C，C++，VB，Delphi,Java实现俄罗斯方块游戏的设计。下 面简单介绍下VB、C++、Java各自的优点： 3.5.1 VB的优点 7
    毕业论文 java 俄罗斯方块游戏 全称Visual Basic，它是以Basic语言作为其基本语言的一种可视化编程工具。在中 国乃至全世界都能看到它的身影，它曾是在中国最为流行的编程工具，到现在还占 据 着非常重要的地位，对于它的好坏大家都有一定的了解，VB作为一种较早出现的开发 程序以其容易学习，开发效率较高，具有完善的帮助系统等优点曾影响了好 几代编程 人员，但是由于VB不具备跨平台这个特性，从而也决定了VB在未来的软件开发中将会 逐渐地退出其历史舞台；它对组件技术的支持是基于COM和 ActiveX,对于组件技术不 断完善发展的今天，它也显出了它的落后性；同时VB在进行系统底层开发的时候也是 相对复杂的，调用API函数需声明，调用 不方便，不能进行DDK编程，不可能深入Ring0 编程，不能嵌套汇编；而且面向对象的特性差；网络功能和数据库功能也没有非常突出 的表现，综上所 述，VB作为一种可视化的开发工具由于其本身的局限性，导致了它在 未来软件开发中逐步被其他工具所代替。 3.5.2 C++的优点 C++是对 C 语言的扩充，扩充的绝大部分来自著名语言中的最佳特性：从 SIMULA 67 中吸取了类，从 ALGOL 68 中吸取了运算符一名多用、引用和在分程序中任何地方说明 变量，综合了 Ada 的类属和 Clu 的模块特点，从 BCPL 中吸取异常处理，从 BCPL 中吸取 了用//表示注释。 C++保持了 C 的紧凑、灵活、高效和易移植强的优点，它对数据抽象的支持主要在 于类概念和机制，对面向对象风范的支持主要通过虚拟函数。C++既有数据抽象和面向 对象能力，语言运行性能高多，加上 C 语言的普及，而从 C 至 C++的过渡较为平滑，以 及 C++与 C 的兼容程度可使数据巨大的 C 程序能方便地在 C++环境中重用。 尽管C++当初的设计本意是帮助管理大型程序，但其用途并不仅限于此。C++的面向 对象的特性可有效地用于实际的程序设计工作。C++常常用于设计编辑器、数据库、个 人文件系统以及通讯程序等。而且，由于C++共享C的效率，所以用C++可以构成很多高 性能的系统软件。 3.5.3 Java的优点 (1) 安全性 Java 是一种安全的网络编程语言，不支持指针类型，一切对内存的访问都必须通过 对象的实例来实现。这样能够防止他人使用欺骗手段访问对象的私有成员，也能够避免 在指针操作中易产生的错误。 此外，Java 的安全性体现在多个层次上：在编译层，有语法检查；在解释层，有字 节码校验器，可进行代码段格式测试和规则检查、访问权限和类型转换合法性检查、操 8
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