python tkinter实现俄罗斯方块拓展——四种游戏模式

本文代码基于python
tkinter实现俄罗斯方块基础版——四、消除与得分
的最终代码,
建议先读懂基础版的代码。
对应的实现效果已投稿b站：BV1jt41157uR
对于基础很好的，可以简单阅读这里的核心代码梳理

本文第0部分是1,2,3,4部分的基础，强烈建议观看
本文第1,2,3,4部分相互独立，可跳跃观看

0、核心代码梳理

俄罗斯方块中的核心方法如下，该方法实现界面的刷新，可以认为是整个代码的核心（粗略比喻为控制中心）。后面的四种模式基本上或多或少是与该方法关联的。

def game_loop():
    win.update()
    global current_block
    if current_block is None:
        new_block = generate_new_block()
        # 新生成的俄罗斯方块需要先在生成位置绘制出来
        draw_block_move(canvas, new_block)
        current_block = new_block
        if not check_move(current_block, [0, 0]):
            messagebox.showinfo("Game Over!", "Your Score is %s" % score)
            win.destroy()
            return
    else:
        if check_move(current_block, [0, 1]):
            draw_block_move(canvas, current_block, [0, 1])
        else:
            # 无法移动，记入 block_list 中
            save_block_to_list(current_block)
            current_block = None

    check_and_clear()

    win.after(FPS, game_loop)

由于这个方法很重要，它是不断重复运行的（直到游戏退出），每一次（轮）运行的结果对应的就是一个帧，所以这里来逐行分析下：

• 初步分析：
  第1行申明函数方法及名称，无需传参（实际是通过全局变量在获取参数，见第三行）
  第2行刷新win窗口
  第3行获取全局变量current_block,也就是当前下落中的俄罗斯方块
  第4行判断当前下落中的俄罗斯方块current_block是否为空None
  为空则执行第5-12行，主要是生成新的俄罗斯方块，并判断当前游戏是否已结束
  否则执行第14-19行，让当前的俄罗斯方块向下移动，无法下落就是落地，落地则设置current_block为None
  第21行检查是否有行可清除，有则清除并计算得分
  第23行设置刷新间隔，在FPS毫秒后刷新页面（重新调用方法本身）
• 进一步分析
• 第5-12行
  第5行生成一个新的俄罗斯方块
  第6行在原地绘制这个俄罗斯方块
  第7行将这个俄罗斯方块设置为current_block
  第8行判断当前位置能否放置当前的俄罗斯方块，即当前的俄罗斯方块是否会和已落地的相冲突，如果不能放置，就是冲突了，说明游戏结束，执行第10-12行弹框提示并退出游戏
• 第14-19行：
  第14行判断当前俄罗斯方块是否能往下落，能则执行第15行，向下移动并绘制；不能则执行第18-19行
  第18行保存当前的俄罗斯方块，
  第19行current_block不再记录已经落地的俄罗斯方块，设置为None

1、残局模式

TODO

2、流动模式

TODO

3、上浮模式

TODO

4、隐藏模式

隐藏模式就是俄罗斯方块落地之后，展示一瞬间再隐藏
那么我们首先要弄明白，
落地后的俄罗斯方块是怎么展示的？
在game_loop方法中落地部分对应18-19行，而save_block_to_list方法中并没有绘制相关的代码，
也就是落地时并没有进行俄罗斯方块的再次的绘制，那么落地后的俄罗斯方块是怎么展示的呢？
本轮落地的俄罗斯方块是通过上一轮的第15行draw_block_move(canvas, current_block, [0, 1])绘制的，而本轮没有进行清除，所以上一轮的绘制留了下来。
进一步的，不考虑行满了被清除的情况。所有落地的俄罗斯方块都是通过第15行的绘制而展示出来的。
那么我们接下来应该怎么实现隐藏模式呢？
这里一步一步来个大家展示下这个摸索的过程，如果嫌啰嗦建议直接跳到本部分末尾，看最终代码

1，隐藏落地后的俄罗斯方块

既然落地后的俄罗斯方块已经展示了，这里就先直接实现落地后的俄罗斯方块的隐藏，
在game_loop方法代码之前，新增如下方法代码，实现落地后的俄罗斯方块的隐藏。

def hide_block_list():
    for ri in range(R):
        for ci in range(C):
            if block_list[ri][ci]:
                draw_cell_by_cr(canvas, ci, ri) # 默认状态下，绘制空白格的颜色

在game_loop方法中的第18-19行之间添加代码hide_block_list()调用该方法。
此时隐藏已实现，但是有了新的问题：
那就是当前俄罗斯方块落地时，只展示了当前的俄罗斯方块，之前落地的俄罗斯方块没有展示。
这是因为新增的hide_block_list()清除了之前的第15行的绘制的结果（实际上使用新的绘制覆盖掉了）
那么我们下面要进一步的解决这个问题，就是要去实现先展示一瞬，再隐藏掉。

2，隐藏前先展示已落地的俄罗斯方块

展示要能被看到，那么就不能和隐藏在同一帧里实现，要先展示，再在下一帧隐藏。
这里用一个全局变量has_hiden来判断，默认为True，已隐藏，
在game_loop方法代码之前，新增如下代码，实现落地后的俄罗斯方块的隐藏。

has_hiden = True
def show_block_list():
    for ri in range(R):
        for ci in range(C):
            if block_list[ri][ci]:
                draw_cell_by_cr(canvas, ci, ri, SHAPESCOLOR[block_list[ri][ci]])

再修改game_loop方法
将其中第3行改为

    global current_block, has_hiden

第18,19行改为

            if has_hiden: # has_hiden默认为True，所以先展示，展示后设置has_hiden为False
                save_block_to_list(current_block)
                show_block_list()
                has_hiden = False
            else: # 隐藏，隐藏后设置has_hiden为True
                hide_block_list()
                current_block = None
                has_hiden = True

到这里，隐藏模式是不是就算实现了呢？
可以算作实现了。
但是还有一个微小的问题，那就是关于行满清除的情况这里没有做处理。
目前的效果是，先展示俄罗斯方块落地后的效果。
展示之后，执行了check_and_clear()，进行了检查与清除，而这个清除的过程和结果并没有展示。
到下一轮game_loop里仍然看到的是俄罗斯方块落地后的效果，然后下一轮隐藏了落地后的效果。
也就是清除的过程和结果是没有展示的。

我们这里还是把这个解决一下

3，如果有清除行的情况，清除后展示下清除的结果再隐藏

这个时候俄罗斯方块落地后，有三件事要做

• 1，先展示
• 2，清除已满的行并展示
• 3，隐藏
  而具体到每一帧的，进一步梳理如下
  俄罗斯方块落地后，
• 第一帧，先展示落地的俄罗斯方块
• 第二帧，判断是否有已满的行可清除
  如果有，在本帧（第二帧）展示清除的结果，在下一帧（第三帧）隐藏落地的俄罗斯方块
  否则，在本帧（第二帧）展示隐藏落地的俄罗斯方块

先修改check_and_clear()方法
在该方法中的末尾添加返回值，代码如下，用于判断是否有已满的行可清除（实际清除过程在该方法里已完成）

	return has_complete_row

修改game_loop方法如下

def game_loop():
    win.update()
    global current_block, has_hiden
    if current_block is None:
        new_block = generate_new_block()
        # 新生成的俄罗斯方块需要先在生成位置绘制出来
        draw_block_move(canvas, new_block)
        current_block = new_block
        if not check_move(current_block, [0, 0]):
            messagebox.showinfo("Game Over!", "Your Score is %s" % score)
            win.destroy()
            return
    else:
        if check_move(current_block, [0, 1]):
            draw_block_move(canvas, current_block, [0, 1])
        else:
            # 无法移动，记入 block_list 中
            if has_hiden:
                save_block_to_list(current_block)
                show_block_list()
                has_hiden = False
            else:
                if check_and_clear():
                    show_block_list()
                    has_hiden = False
                else:
                    hide_block_list()
                    current_block = None
                    has_hiden = True

    win.after(FPS, game_loop)

最后由于check_and_clear方法里已实现了清除后展示
所以上面的第24,25行其实是没必要的，上面的第22-29行课进一步优化为

			elif not check_and_clear():
                hide_block_list()
                current_block = None
                has_hiden = True

此时隐藏模式就算完全完成了
然后由于隐藏模式中如果展示时间太短，游戏体验会比较差，所以这里把展示时间搞长一些
第31代码修改如下

	if not has_hiden:
        win.after(2 * FPS, game_loop) # 展示的那一帧，设置时长为普通帧的两倍，也可自己进一步调整
    else:
        win.after(FPS, game_loop)

最终代码完整版本已上传到github:
https://github.com/BigShuang/Tetris/blob/master/2_MODE/04.py