1、1毕 业 设 计 论 文 题目：JAVA 的俄罗斯方块界面设计与实现目 录摘 要 .4ABSTRACT .51 绪论 .61.1 开发背景 .61.2 俄罗斯方块的开发意义 .72 可行性研究 .82.1 设计目的 .92.2 软件问题定义 .92.3 可行性分析.9 3 需求分析 .923.1 引言 .93.2 方案论证 .104 游戏的开发与编译 .124.1 编译工具简介 .124.2 硬件及软件开发平台 .124.3 功能设计 .124.4 系统功能模块 .134.5 功能流程图.184.6 详细设计.185 游戏演示 .215.1 开始游戏 .215.2 系统测试.245.3 按键时
2、间功能测试.246 结论 .256.1 问题.25 6.2 解决方法.257 参考文献 .263基于 JAVA 的俄罗斯方块摘 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
3、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4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 为开发关键词：游戏设计：算法，数组，事件Based on Linux Read-Write control of EERR
4、OMAbstractIn the rapid development of the electronic information era, computer game has penetrated into peoples daily life, become a family-friendly entertainment. But with the technology change rapidly in game design, sophisticated design, art, audio and software integration in a product, so not al
5、l the world knows. Until today, in the game design in China are still rare, but the game industry is the development of fast, far more than the home electric, automobile and other traditional industries, but also because of this, the education of talents training game, development is far behind the
6、industry. Tetris is a young and old-Safe 5game, it consists of four square blocks of color, and then stored in the four element of an array, the computer randomly generated seven different types of boxes, according to the computer clock control it at a certain time, the user according to the four ke
7、y to control the direction of turning, keyboard left, right and down operation, (control key is composed of a keyboard direction key event processing). Then the program based on the seven kinds of boxes stacked up into various model. This paper describes the history of the development of the game, t
8、he game environment, the meaning of game development. According to software engineering knowledge, from a software problem definition, feasibility study, then demand analysis, outline design, detailed design, finally after testing, the entire development process throughout the software engineering b
9、ody of knowledge. The design in Microsoft Windows XP system, developed by JavaKey words: ARRAY INCIDENT ALGORITHM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 Paji
10、tnov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。6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
11、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，
12、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“
13、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。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
14、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711 亿美元(4500 万套) ，掌机游戏销售额达 10 亿美元(4230 万套)。2004 年
15、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
16、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、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亿韩元，并为游戏企业提供长期的低息贷
17、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
18、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
19、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
20、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8京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 文明 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
21、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。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 M
22、VC 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
23、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。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，9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
24、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
25、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 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：3.3.1 VB的优点全称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，
26、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
27、逐步被其他工具所代替。3.3.2 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 1067 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
28、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。3.3.3 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
29、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、操作数堆栈的上溢和下溢检测、代码参数类型合法性检查等；在平台层上，通过配置策略，可设定访问资源域，无须区分本地或远程。(2) 可移植性 Java 具备有很好的移植性，这主要得益于它与平台无关的特性。同时，Java 的类库中也实现了与平台无关的接口，这使得这些类库也能移植。同时，Java 编译器主要是由 Java 本身来实现的，Java 的运行系统（解释器）由标准 C 语言实现，因而整个Java 系统都具有可移植性。 (3) 多线程机制 Java 具有多线程机制，这使得应用程序能够并行地执行。它的同步机制也保证了对共享数
30、据的共享操作，而且线程具有优先级的机制，有助于分别使用不同线程完成特定行为，也提高了交互的实时响应能力。Java 的多线程技术使网上实时交互实现很容易，从而为解决网上大数量的客户访问提供了技术基础。(4) 跨平台通常，在 Windows 下编写的程序是不能直接拿到 UNIX 上运行的，因为程序的执行最终必须转换成为计算机硬件的机器指令来执行，专门为某种计算机硬件和操作系统编写的程序是不能够直接放到其他类型的计算机硬件上执行的，至少要做移植工作。要想让程序能够在不同的计算机上运行，就要求程序设计语言能够跨越各种软件和硬件平台，而 Java 恰恰满足了这一需求。Java 编译器能够产生一种与计算机体系结构无关的字节指令，只要安装了 Java 虚拟机，Java 就可以在相应的处理机上执行。3.3.4 方案的选择面向对象的程序设计吸取了结构化程序设计的先进思想，并把它们同几个支持用户用新方法进行程序设计的有力概念结合在一起。所有面向对象的程序设计语言一般都包含三个概念：封装、多态性和继承性。这种方法要求语言必须具备抽象、封装、继承和多态性这几个关键要素。
