C++课程设计(论文)-俄罗斯方块游戏设计.doc
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1、二二级级实实践践课课题题设设计计任任务务书书 姓姓 名名 专业专业 班班 题题 目目 俄罗斯方块 设设 计计 任任 务务 俄罗斯方块设计的设计任务是采用 MFC AppWizard 应用程序的 SDI 程序框架,设 计该游戏,实现方块预览、方块控制、显示更新、游戏记分、游戏等级、游戏帮助等 功能。方块控制,直接由玩家通过键盘控制,游戏区域的方块部件根据玩家具体键盘 的操作左右移动、旋转、加速下落。游戏地图即“矩形容器”根据具体数据,通过载 入位图为游戏创建背景。 开发工具:VisualC+6.0、Photoshop 时时 间间 进进 度度 第 17 周(2010-06-282010-07-02
2、):做游戏前的设计构思,参考相关资料, 封面的设计。 第 18 周(2010-07-052010-07-09):着手进行游戏的编程和附加功能的添加。 第 19 周(2010-07-122010-07-16):对游戏进行测试以及文档的书写。 原主原主 始始 要要 资资 参参 料料 考考 与与 文文 献献 01王明福 主编.Visual C+ 程序设计.北京:高等教育出版社,2003 02王鹏生.VC+游戏编程: 汕头大学. 2001.12 03谭浩强 编著.C+程序设计.北京:清华大学出版社,2004 04罗建军等 编著.大学 Visual C+程序设计案例教程.北京:高等教育出版社,2004
3、05孙鑫,余安萍 著.VC+深入详解.北京:电子工业出版社.2006 06古万荣 著.Visual C+ 完全自学手册.北京:机械工业出版社,2009 指指导导教教师师签签字字: 年年 月月 日日 俄罗斯方块 I 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。 本文描述了我所学习过的游戏设计的
4、几个方面,也是游戏设计中最常用的技术。首 先对游戏的概念及其发展过程做了整体的描述;接着介绍了游戏设计的基本思路、架构 与规划、游戏剧情等游戏策划方面的内容;随后对贴图、动画、物理动作模拟、消息管 理、人工智能等方面以 Visual C+为例做了一些描述;还以“俄罗斯方块”游戏为例,具 体讨论了实现游戏编程的方法,如游戏界面框架的创建、背景显示、方块的控制和显示、 成绩等,最后是总结。 此次设计在 Microsoft Windows XP 系统下,以 C+为开发语言,在 Visual C+开发 平台上进行电子游戏的设计与实践。 这款游戏看似简单却变化无穷,通过该游戏设计,达到以下目的: 1、
5、了解 Visual C+ 6.0 下可视化编程的特点,熟悉其相应的各种操作和技巧。 2、 了解随机函数的使用、动态存储空间的分配和回收、位图资源的引入和操作。 3、 掌握 MFC 类家族中,键盘消息、菜单、工具栏、定时器。 4、 掌握俄罗斯方块游戏开发的基本原理,强化基本编程能力和游戏开发技巧。 关键词: 电子游戏;游戏设计;俄罗斯方块;Visual C+6.0;Photoshop 俄罗斯方块 2 目 录 摘 要 .I 第 1 章 绪论.4 1.1 电子游戏机及其分类4 1.2 电子游戏发展现状4 1.2.1 电子游戏在国外的发展现状.4 1.2.2 电子游戏在国内的发展现状.6 1.3 俄罗
6、斯方块简介7 1.4 设计工具简介8 第 2 章 游戏设计概述.9 2.1 为什么使用 Visual C+来设计游戏9 2.2 游戏架构与规划10 2.3 游戏剧本的规划和设计12 第 3 章 俄罗斯方块的实现.15 3.1 资源编辑15 3.2 变量函数15 3.3 具体实现18 3.3.1 构造函数.18 3.3.2 画图函数.18 3.3.3 界面函数.18 3.3.4 信息函数.18 3.3.5 菜单开始函数.19 3.3.6 开始函数.19 3.3.7 预备方块.20 3.3.8 计时器函数.20 3.3.9 键盘操作.20 3.3.10 移动函数.20 3.3.11 消行函数.20
7、 3.3.12 过界或重叠.21 3.3.13 变换函数.21 3.3.14 暂停和热键.21 俄罗斯方块 3 3.3.15 改变窗口大小和添加背景音乐.21 第 4 章 游戏操作及测试.26 第 5 章 附加功能.27 5.1 日历27 5.2 计算器:28 第 6 章 课程设计心得与体会.32 参考文献.34 指导教师评语.35 附录:附加图:36 俄罗斯方块 4 第 1 章 绪论 通过绪论能够让我们了解到如今游戏的发展现状和前景,让我们清楚游戏 的种类,游戏在今后人们的生活中所扮演的重要角色。 1.1 电子游戏机及其分类 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
8、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1。 从电子游戏的分类来看,有着多种分类方式2。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
9、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 由于国内外的计算机发展水平不一样,我国的游戏发展水平和国外的游戏
10、 发展水平也不一样。 1.2.11.2.1 电子游戏在国外的发展现状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 俄罗斯方块 5 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.
11、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。 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
12、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、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
13、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 俄罗斯方块 6 程,以大力培养游戏专业人
14、才,从而为游戏生产提供了基础保障。 1.2.21.2.2 电子游戏在国内的发展现状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,
15、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
16、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
17、。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 5 月, “联众世界”经过 3 年多 俄罗斯方块 7 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
18、游戏 2004 年规模达 24.7 亿元,2009 年规模将达到 109.6 亿元。 1.3 俄罗斯方块简介 俄罗斯方块原本是前苏联科学家阿列克谢帕基特诺夫所开发的教育用软件, 之后开始提供授权给各个游戏公司,造成各平台上软件大量发行的现象。Game Boy 版的俄罗斯方块在日本卖出 424 万套,是 Game Boy 史上卖最好的游戏。 海湾战争时,也是前线美军最常拿消磨时间的游戏之一。由于俄罗斯方块具有 的数学性、动态性与知名度,也经常拿来作为游戏程序设计的练习题材。俄罗 斯方块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,它看 似简单但却变化无穷,令人上瘾。相信大多数用户都还
19、记得为它痴迷得茶不思 饭不想的那个俄罗斯方块时代。俄罗斯方块上手极其简单,但是要熟练地掌握 其中的操作与摆放技巧,难度却不低。作为家喻户晓老少皆宜的大众游戏,其 普及程度可以说是史上任何一款游戏都无法相比的。 俄罗斯方块的基本规则: 1、一个用于摆放小型正方形的平面虚拟场地, 其标准大小:行宽为 10,列高为 20,以每个小正方形为单位;做为装饰的俄罗 斯方块。2、一组由 4 个小型正方形组成的规则图形,英文称为 Tetromino,中 文通称为方块共有 7 种,分别以 S、Z、L、J、I、O、T 这 7 个字母的形状来命 名; 3、通过设计者预先设置的随机发生器不断地输出单个方块到场地顶部,
20、 以一定的规则进行移动、旋转、下落和摆放,锁定并填充到场地中。每次摆放 如果将场地的一行或多行完全填满,则组成这些行的所有小正方形将被消除, 并且以此来换取一定的积分或者其他形式的奖励。而未被消除的方块会一直累 积,并对后来的方块摆放造成各种影响。4、如果未被消除的方块堆放的高度超 过场地所规定的最大高度(并不一定是 20 或者玩家所能见到的高度) ,则游戏 结束。 具体到每一款不同的游戏,其中的细节规则都可能有千差万别,但是以上 的基本规则是相同的。1. 按游戏界面的“开始“按钮或者 F2 键来开始游戏,自 俄罗斯方块 8 己使用右边的窗口,对手使用左边的窗口。2. 键盘操作:系统缺省设置使
21、用右 边的窗口,用光标操作,“左移一格;“右移一格;“旋转方块; 方块丢 下(方块下落到底) ,“End“健可以一格格的下落,用户还可以自定义习惯的按 键来操作游戏。3. 计分牌显示的内容: “分数”为本局的分数,计分标准一次 消一行 1 分、2 行 3 分、3 行 6 分、4 行 10 分。当分数达到一定的值,等级就 会提升、速度加快。 1.4 设计工具简介 本次设计以 Visual C+和 Photoshop 为设计工具进行。C 语言是一种高效率 的计算机程序设计语言,而 Visual C+则是在 C 语言基础的基础上开发从出的 一套功能强大的程序设计工具6。C+是一种通用的程序设计语言,
22、其设计就 是为了使认真的程序员工作的更愉快。除了一些小细节之外,C+是 C 程序设 计语言的一个超类。 C+里的最关键概念是类。一个类就是一个用户定义类型。 类提供了对数据的隐藏,数据的初始化保证,用户定义类型的隐式类型转换, 动态类型识别,用户控制的存储管理,以及重载运算符的机制等。对于追求速 度与表现效果的游戏程序,Visual C+可以说是最佳的开发工具。在目前的商 业游戏程序设计领域中,大多是使用 Visual C+作为开发工具。因为 Visual C+有优异的运行速度,还可以直接访问内存。刚开始形成的是 C 语言,那些 想建立更快更有效的代码的程序员非常欣赏 C 语言,有一位名叫 B
23、jarne Stroustrup 的人却不满足于仅仅是生产快速代码,他想创建面向对象的 C 语言编 程。他开始对 C 语言的内核进行必要的修改,使其能满足面向对象模型的要求。 C+从此产生。Bjarne Stroustrup 是 C+的最初设计者和实现者。它自诞生以来, 经过开发和扩充已成一种完全成熟的编程语言。现在 C+已由 ANSI、BSI、DIN、其他几个国家标准机构和 ISO 定为标准。ISO 标准于 1997 年 11 月 4 日经投票正式通过。C+标准演变了许多年。C+模板是近几年来对 此语言的一种扩展,模板是根据类型参数来产生函数和类的机制,有时也称模 板为“参数化的类型” 。使
24、用模板,可以设计一个对许多类型的数据进行操作的 类,而不需要为每个类型的数据建立一个单独的类。标准模板库(Standard Tempalte Library,STL )和微软的活动模板库(Active Tempalte Library,ATL )都 基于这个 C+语言扩展。Photoshop 作为一个图形处理软件,有较强的美化图形 俄罗斯方块 9 功能,游戏设计中,它也是一种必备的游戏软件。 第 2 章 游戏设计概述 在游戏所创造初的虚幻世界里,我们可以进行一趟惊心动魄的冒险行动, 或者是与众多武功高手对决,或者是为了保卫地球与外星入侵者打场星际大战 等等。本文将揭开游戏程序设计的序幕。 2.
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