Tetromino (Python, Albert Sweigart, 2012)

Tetromino
开发	Albert Sweigart
游戏平台	Python（Pygame）
发行时间	2012年
游戏信息
预览块数	1
场地大小	10 × 20
暂存块	无
硬降	无（但有瞬降）
旋转系统	专用

Tetromino 是一款 Python 四连方块游戏。
该游戏是 Making Games with Python & Pygame 一书第七章的内容。
该游戏的代码和编程讲解为许多其他的 Python 四连方块游戏提供了支持。

玩法

升级、得分。
开局 1 级，每消 10 行升级，得分等于总消行数。
方块自动下落间隔 = (0.27 - 等级 × 0.02) 秒。
方块堆超出第 20 行的部分消失。
死亡判定：重叠死亡。

操作

A/D 或左右键横移，Q 逆时针旋转，W 或上键顺时针旋转，S 或下键软降，空格键瞬降。
横移和软降可以叠加长按，旋转和瞬降只能单点但可插入长按。
单纯长按可跨块，被插入其他操作后不可跨块。

方块环境配置

七种方块都是纯色，在红黄蓝绿四种颜色当中随机取一种。

各碰撞箱的入场位置如上图所示。
其中，X 格坐标为 (6,21)。
方块入场时朝向随机。
以下图组中，每一组的最左图取横向入场朝向，右图是依次顺时针旋转的朝向：

Tetromino (Python, Albert Sweigart, 2012) 没有踢墙。

第七章的讲解

此处围绕原文调整了部分内容。

第一部分：游戏概念和源代码

游戏方法和六个术语 Tetromino 是“俄罗斯方块”的一个克隆版本。不同形状的四连方块从屏幕顶上落下，玩家要尽量控制它们填满整行消除（更上方的行随之下落），直到方块堆填满场地、新方块入场空间不足。 场地（Board）：方块的活动范围（宽 10 格，高 20 格） 格子（Box）：场地中被填的一格 方块（Piece）：由四个格子组成的整体，从场地顶上落下，可被移动和旋转 形状（Shape）：T、S、Z、J、L、I、O 模板（Template）：表示全部旋转状态的形状数据（使用如 S_SHAPE_TEMPLATE 的变量名称） 着陆（Landed）：方块底边贴到场底或其他格子（下一块应开始落下） Tetromino 的源代码 获取地址：本条目第一个外链的原文正文的第一个链接。

第二部分：初始设置代码

通常初始设置 import random, time, pygame, sys from pygame.locals import * FPS = 25 WINDOWWIDTH = 640 WINDOWHEIGHT = 480 BOXSIZE = 20 BOARDWIDTH = 10 BOARDHEIGHT = 20 BLANK = '.' 首先，布置方块游戏的常量。 导入需要用到的四个模块，设置游戏帧率和场地数据结构。 长按操作时间常量初始设置 MOVESIDEWAYSFREQ = 0.15 MOVEDOWNFREQ = 0.1 横移 ARR = 0.15 秒，软降 ARR = 0.1 秒。 窗口布局初始设置 XMARGIN = int((WINDOWWIDTH - BOARDWIDTH * BOXSIZE) / 2) TOPMARGIN = WINDOWHEIGHT - (BOARDHEIGHT * BOXSIZE) - 5 游戏场地靠下居中。 侧边距（XMARGIN）等于窗宽（WINDOWWIDTH）减实际场宽（BOARDWIDTH * BOXSIZE）结果的一半，int 取整。 顶边距（TOPMARGIN）本是等于窗高（WINDOWHEIGHT）减实际场高，此处额外减去 5 像素，分给底边距。 颜色初始设置 # R G B WHITE = (255, 255, 255) GRAY = (185, 185, 185) BLACK = ( 0, 0, 0) RED = (155, 0, 0) LIGHTRED = (175, 20, 20) GREEN = ( 0, 155, 0) LIGHTGREEN = ( 20, 175, 20) BLUE = ( 0, 0, 155) LIGHTBLUE = ( 20, 20, 175) YELLOW = (155, 155, 0) LIGHTYELLOW = (175, 175, 20) BORDERCOLOR = BLUE BGCOLOR = BLACK TEXTCOLOR = WHITE TEXTSHADOWCOLOR = GRAY COLORS = ( BLUE, GREEN, RED, YELLOW) LIGHTCOLORS = (LIGHTBLUE, LIGHTGREEN, LIGHTRED, LIGHTYELLOW) assert len(COLORS) == len(LIGHTCOLORS) # 断言深色数等于浅色数 为方块安排红黄蓝绿这四种颜色。 每一种颜色要有一深一浅，以便方块可被做出阴影效果。 四种深色和四种浅色的数据分别储存在 COLORS 和 LIGHTCOLORS 这两个元组（tuple）当中。 在 Python 中，元组的内容括在小括号里。 此处使用了 Python 的“断言”（assert）语句，保证深浅色数异常时程序终止。

第三部分：方块模板

TEMPLATEWIDTH = 5 TEMPLATEHEIGHT = 5 S_SHAPE_TEMPLATE = [['.....', '.....', '..OO.', '.OO..', '.....'], ['.....', '..O..', '..OO.', '...O.', '.....']] Z_SHAPE_TEMPLATE = [['.....', '.....', '.OO..', '..OO.', '.....'], ['.....', '..O..', '.OO..', '.O...', '.....']] I_SHAPE_TEMPLATE = [['..O..', '..O..', '..O..', '..O..', '.....'], ['.....', '.....', 'OOOO.', '.....', '.....']] O_SHAPE_TEMPLATE = [['.....', '.....', '.OO..', '.OO..', '.....']] J_SHAPE_TEMPLATE = [['.....', '.O...', '.OOO.', '.....', '.....'], ['.....', '..OO.', '..O..', '..O..', '.....'], ['.....', '.....', '.OOO.', '...O.', '.....'], ['.....', '..O..', '..O..', '.OO..', '.....']] L_SHAPE_TEMPLATE = [['.....', '...O.', '.OOO.', '.....', '.....'], ['.....', '..O..', '..O..', '..OO.', '.....'], ['.....', '.....', '.OOO.', '.O...', '.....'], ['.....', '.OO..', '..O..', '..O..', '.....']] T_SHAPE_TEMPLATE = [['.....', '..O..', '.OOO.', '.....', '.....'], ['.....', '..O..', '..OO.', '..O..', '.....'], ['.....', '.....', '.OOO.', '..O..', '.....'], ['.....', '..O..', '.OO..', '..O..', '.....']] 这一步是在定义方块的碰撞箱。 七种方块的形状和旋转状态用字符串数据的列表（list）表示。 一个列表是一个旋转状态，包含了几个列表的列表是一个方块的所有旋转状态。 在 Python 中，字符串括在单引号内，列表括在方括号内。 Python 列表的结束位置以右方括号为准，中间的字符串可以适当换行以提高代码的可辨性。 方块的格子用实体字符表示，此处选用 O，继续照顾代码的可辨性； 空格已在前面的“通常初始设置”定义（BLANK = '.'）。 在代码层面，此处取的是 5×5 碰撞箱，它能向下兼容实际游戏中的 3×3 和 4×4。 SHAPES = {'S': S_SHAPE_TEMPLATE, 'Z': Z_SHAPE_TEMPLATE, 'J': J_SHAPE_TEMPLATE, 'L': L_SHAPE_TEMPLATE, 'I': I_SHAPE_TEMPLATE, 'O': O_SHAPE_TEMPLATE, 'T': T_SHAPE_TEMPLATE} 游戏中有七种方块，每一种方块的模板又常有多个列表。 作为它们的整体概念，“形状”（SHAPES）适合用 Python 的“字典”（dict）数据类型表示。 字典数据由键对值组组成，冒号分开键和值，逗号隔开组，整体括在花括号内。

第四部分：定义 main()

def main(): global FPSCLOCK, DISPLAYSURF, BASICFONT, BIGFONT pygame.init() FPSCLOCK = pygame.time.Clock() DISPLAYSURF = pygame.display.set_mode((WINDOWWIDTH, WINDOWHEIGHT)) BASICFONT = pygame.font.Font('freesansbold.ttf', 18) BIGFONT = pygame.font.Font('freesansbold.ttf', 100) pygame.display.set_caption('Tetromino') showTextScreen('Tetromino') 这一步是在定义每秒帧数计时器、标题画面和游戏字体。 游戏代码开头已经导入了 pygame 模块，此处用 pygame.init() 完成初始化，以便直接调用其中的内容。 此处的 main() 并非程序的执行入口，其重点是前面的 def，它是在定义一些全局常量。 while True: # 游戏循环 if random.randint(0, 1) == 0: pygame.mixer.music.load('tetrisb.mid') else: pygame.mixer.music.load('tetrisc.mid') pygame.mixer.music.play(-1, 0.0) runGame() pygame.mixer.music.stop() showTextScreen('Game Over') 这一步是先背景音乐随机二选一，再用 runGame() 函数执行实际游戏的全部代码。 如果一局游戏输掉了，runGame() 将会转回 main()，停掉背景音乐，显示游戏结束画面。 此后按任意键，showTextScreen() 函数转回 “if random.randint(0, 1) == 0:” 开始新游戏，实现游戏循环。 其具体的转回代码需要在 runGame() 部分写完后再定义，此处只是先布置好函数。 至此，方块游戏的起始和结束已经搭好了架子，接下来可以开始编写游戏的核心玩法。

第五部分：定义 runGame()

开局的变量 def runGame(): # 设置游戏开局的初始变量 board = getBlankBoard() lastMoveDownTime = time.time() lastMoveSidewaysTime = time.time() lastFallTime = time.time() movingDown = False # 四连方块游戏不设置方块向上移动的变量 movingLeft = False movingRight = False score = 0 level, fallFreq = calculateLevelAndFallFreq(score) fallingPiece = getNewPiece() nextPiece = getNewPiece() 方块的三向移动情况可用布尔值表示，ARR 情况可用 pygame 的时间控制模块表示，开局分数可用数值“0”表示。 空白场地、升级、重力、当前方块和预览块则不能由数值或布尔值直接表示，要布置新函数，之后也要补充定义。 方块的循环 while True: # 主循环 if fallingPiece == None: # 可控制的方块没有了，在顶上生成一个新的 fallingPiece = nextPiece nextPiece = getNewPiece() lastFallTime = time.time() # 重置下落间隔计时器 if not isValidPosition(board, fallingPiece): return # 新方块入场空间不足，则游戏结束 checkForQuit() 下落式方块游戏的主循环是“入场 - 下落 - 着陆 - 再入场”。 与之相配的出块逻辑是“方块着陆后数据变为‘无’（None） - 把预览块的变量数据复制过来 - 随机生成一个新形状补充预览块”。 逻辑三引出函数 getNewPiece()，检查方块入场重叠死亡的需求引出函数 isValidPosition(board, fallingPiece)，都要在后面补写。 如果死亡成立，游戏主进程函数 runGame() 就返回。 特别地，此处重置下落间隔的计时器，使新方块入场后的第一落总能有一个标准间隔。 操作的循环 - 松键 for event in pygame.event.get(): # 处理操作的循环 if event.type == KEYUP: 对于一个用键盘操作的游戏，玩家的操作分按键和松键两种。 pygame 的 event 模块将这两种操作视作“不同类型（type）的事件（event）”，可以分开讨论。 此处先讨论松键，它有以下四种情况： if (event.key == K_p): # 暂停游戏 DISPLAYSURF.fill(BGCOLOR) pygame.mixer.music.stop() showTextScreen('Paused') # 保持暂停，直到有新按键 pygame.mixer.music.play(-1, 0.0) lastFallTime = time.time() lastMoveDownTime = time.time() lastMoveSidewaysTime = time.time() 先是暂停。 此处讨论松键类型，所以游戏中真正使暂停生效的操作是“松开 P 键”而不是“按下 P 键”。 从情理上说，如果下落式方块游戏有暂停的功能，场地应在暂停期间不可视，否则玩家可以通过滥用暂停来任意延长思考时间。 “DISPLAYSURF.fill(BGCOLOR)” 是显示一个黑屏，完全遮住场地。 此处可以继续使用前面用过的 showTextScreen() 函数实现按键返回。 为使重开时的节奏正常，解除暂停后要恢复自动下落间隔和 ARR 的计时器。 elif (event.key == K_LEFT or event.key == K_a): movingLeft = False elif (event.key == K_RIGHT or event.key == K_d): movingRight = False elif (event.key == K_DOWN or event.key == K_s): movingDown = False 再是方块的三向移动。 松开某个方向的键，方块在那个方向上的移动就成为“假”。 Tetromino 安排了两套按键，所以等效的两个按键都要包括在内。 操作的循环 - 按键 elif event.type == KEYDOWN: # 横移方块 if (event.key == K_LEFT or event.key == K_a) and isValidPosition(board, fallingPiece, adjX=-1): fallingPiece['x'] -= 1 movingLeft = True movingRight = False lastMoveSidewaysTime = time.time() 左移要方块左侧邻格全是空格。有任意的格子或墙壁阻挡，左移就不成立。 如果按下左键，它不仅左移成真，还会右移成假。于是，长按右移之后，插入左移操作，右移就被打断。 左移成立时，方块 x 值 -=1。虽然它只动一个值，但这个值是列表数据类型的一部分，所以仍要用方括号。 lastMoveSidewaysTime = time.time() 函数用来实现 DAS 和 ARR。 右移代码略，它是同理的，方块 x 值 +=1，横坐标调整值（adjX）=1，左右真假对调。 旋转方块 # 旋转方块（如果空间足够的话） elif (event.key == K_UP or event.key == K_w): fallingPiece['rotation'] = (fallingPiece['rotation'] + 1) % len(SHAPES[fallingPiece['shape']]) if not isValidPosition(board, fallingPiece): fallingPiece['rotation'] = (fallingPiece['rotation'] - 1) % len(SHAPES[fallingPiece['shape']]) elif (event.key == K_q): # 另一个方向的旋转 fallingPiece['rotation'] = (fallingPiece['rotation'] - 1) % len(SHAPES[fallingPiece['shape']]) if not isValidPosition(board, fallingPiece): fallingPiece['rotation'] = (fallingPiece['rotation'] + 1) % len(SHAPES[fallingPiece['shape']]) 从人类认知方向顺序的习惯上说，如果方块游戏支持双向旋转，旋转状态序号 +1 对应顺时针旋转，-1 逆时针。 在代码层面，它是要正在下落的方块（fallingPiece）的旋转（rotation）键值 +1 或 -1。 但是方块的旋转状态总数有限，突破上下限时都要返回，这一点可通过模运算（符号为 %）完美解决。 如果方块转不动，就取相反数调回键值，使方块的旋转状态序号保持不变。 软降方块 # 用下键使方块更快地降落 elif (event.key == K_DOWN or event.key == K_s): movingDown = True if isValidPosition(board, fallingPiece, adjY=1): fallingPiece['y'] += 1 lastMoveDownTime = time.time() 和横移同理，方块 y 值 +=1，lastMoveDownTime = time.time() 函数用来实现软降 ARR。 瞬降方块（寻底） # 使当前方块一路降到底 elif event.key == K_SPACE: movingDown = False movingLeft = False movingRight = False for i in range(1, BOARDHEIGHT): if not isValidPosition(board, fallingPiece, adjY=i): break fallingPiece['y'] += i - 1 从代码上说，“瞬降”是方块纵坐标突变的现象。 它不但要没有中间状态，还要和其他移动系操作不发生任何叠加，所以三向移动都要先成“假”。 瞬降所要增加的方块纵坐标取决于着陆之前最多能降几格，问题就转变成在几个关键列里寻找方块堆最高的那一格。 设所需的纵坐标调整值（adjY）为 i，只要逐渐 +1 直到检测出非空格，就能确定 i。 方块是要瞬降在这一格的上方一行，故 y 值增加 (i - 1)。 按键移动 # 处理用户输入按键所引起的方块移动 if (movingLeft or movingRight) and time.time() - lastMoveSidewaysTime > MOVESIDEWAYSFREQ: if movingLeft and isValidPosition(board, fallingPiece, adjX=-1): fallingPiece['x'] -= 1 elif movingRight and isValidPosition(board, fallingPiece, adjX=1): fallingPiece['x'] += 1 lastMoveSidewaysTime = time.time() if movingDown and time.time() - lastMoveDownTime > MOVEDOWNFREQ and isValidPosition(board, fallingPiece, adjY=1): fallingPiece['y'] += 1 lastMoveDownTime = time.time() 按下方向键时，除了方块坐标改变，游戏程序还要捕获按键瞬间的时刻信息，以便做出 DAS 的效果。 移动系操作长按成立有三个条件：正在输入方向，当前时刻减捕获时刻的差值超过了 DAS 的预设值，方块相应一侧全是空格。 DAS 启动成功后，ARR 所要参照的“捕获时刻”要相应地刷新，这样才能连续地检测出差值符合移动条件，使方块连续移动。 重力（自然下落） # 每隔一定时间，方块自动下落一格 if time.time() - lastFallTime > fallFreq: # 检查方块是否着陆 if not isValidPosition(board, fallingPiece, adjY=1): # 方块已经着陆，就固定在场上 addToBoard(board, fallingPiece) score += removeCompleteLines(board) level, fallFreq = calculateLevelAndFallFreq(score) fallingPiece = None else: # 方块尚未着陆，就下落一格 fallingPiece['y'] += 1 lastFallTime = time.time() 重力本身会变化，由 lastFallTime 这个变量控制。 检测着陆的方法是试将方块 y 值 +1，会被挡就着陆，不会被挡就下落一格。 着陆成功的方块要固定成为方块堆的一部分变入场地数据结构，由 addToBoard() 函数完成。 这个动作可能会引发消行并得分，由 removeCompleteLines() 函数处理。 得分可能会引发升级，重力要随之增大，由 calculateLevelAndFallFreq() 函数处理。 最后，当前方块的变量（fallingPiece）要设为“无”，使得预览块的数据可以复制过来。 画面实显 # 将这一切显示在画面上 DISPLAYSURF.fill(BGCOLOR) drawBoard(board) drawStatus(score, level) drawNextPiece(nextPiece) if fallingPiece != None: drawPiece(fallingPiece) pygame.display.update() FPSCLOCK.tick(FPS) 画面实显是由函数完成的，按不同部分的显示内容加以分工。 pygame.display.update() 实现最终的画面显示，tick() 为全局添加轻微的暂停以保证游戏不会运行得过快。 至此，runGame() 定义完毕，接下来要为前面安排好的各个函数补充定义。

第六部分：定义其他函数

制作文本对象 def makeTextObjs(text, font, color): surf = font.render(text, True, color) return surf, surf.get_rect() 这个函数能方便文字和图像的显示。 对指定的文本、字体对象、颜色对象，它调用 render() 函数，返回 Surface 和 Rect 对象。 Rect 是用于存储矩形坐标的 Pygame 对象，它能将文字显示在屏幕的指定位置； Surface 是存储由字体渲染而成的图像的 Pygame 对象，它能把方块游戏的各种概念落实到图形上面。 有了这个函数，就不需要每次都用很长的代码来创建 Surface 和 Rect 对象了。 终止程序 def terminate(): pygame.quit() sys.exit() 使玩家有条件手动（例如松开 Esc 键的时候）终止程序。 检测玩家的操作 def checkForKeyPress(): # 遍历事件序列，寻找松键事件 # 抓取松键事件，将其移出事件序列 checkForQuit() for event in pygame.event.get([KEYDOWN, KEYUP]): if event.type == KEYDOWN: continue return event.key return None 如前文所述，操作分松键和按键两种。 首先要注意到，这个游戏有终止程序的操作，如果终止成立，这一步检测就无法执行了。 因此，先要检查操作是否会终止程序，此处由 checkForQuit() 完成。 如果程序不终止，就忽略松键事件、返回按键事件。 如果这两种事件都不存在，就返回空值。 显示文本 def showTextScreen(text): # 此函数在屏幕正中显示大字，一旦玩家按下任意键，就进入游戏 # 绘制文本阴影 titleSurf, titleRect = makeTextObjs(text, BIGFONT, TEXTSHADOWCOLOR) titleRect.center = (int(WINDOWWIDTH / 2), int(WINDOWHEIGHT / 2)) DISPLAYSURF.blit(titleSurf, titleRect) # 绘制文本 titleSurf, titleRect = makeTextObjs(text, BIGFONT, TEXTCOLOR) titleRect.center = (int(WINDOWWIDTH / 2) - 3, int(WINDOWHEIGHT / 2) - 3) DISPLAYSURF.blit(titleSurf, titleRect) # 绘制提示文本 pressKeySurf, pressKeyRect = makeTextObjs('Press a key to play.', BASICFONT, TEXTCOLOR) pressKeyRect.center = (int(WINDOWWIDTH / 2), int(WINDOWHEIGHT / 2) + 100) DISPLAYSURF.blit(pressKeySurf, pressKeyRect) while checkForKeyPress() == None: pygame.display.update() FPSCLOCK.tick() 游戏的前中后三个阶段都涉及到文本显示，它们内容不同、性质相同，只需 showTextScreen() 一个函数即可完成。 作者希望把三处大字（标题画面游戏名称“Tetromino”、暂停画面“Pause”、游戏结束“Game Over”）做出上明下暗的文本阴影效果。 实现方法：取半场宽、半场高的坐标位置，把灰色暗字的 Rect 对象置于窗口正中，白色明字在此基础上向左上偏 3 像素。 提示文本同理但不使用阴影效果，横向位置居中，纵向位置处于大字下方 100 像素。 要使文本停留，就像最后这段代码这样，只要检测不到操作，就每次都在屏幕上刷新相同的文本内容。 检测程序终止 def checkForQuit(): for event in pygame.event.get(QUIT): # 获取所有的退出（QUIT）事件 terminate() # 只要有退出事件，程序就终止 for event in pygame.event.get(KEYUP): # 获取所有的松键事件 if event.key == K_ESCAPE: terminate() # 只要 Esc 松键，程序就终止 pygame.event.post(event) # 如果不终止，就把其他松键的事件对象放回事件序列 “程序终止”可按手动与否来划分。 非手动的程序终止：系统检测到退出事件。 手动的程序终止：系统检测到触发程序终止的操作。 分数和升级 def calculateLevelAndFallFreq(score): # 在分数的基础上返回当前的等级和方块自动下落间隔 level = int(score / 10) + 1 fallFreq = 0.27 - (level * 0.02) return level, fallFreq 分数、等级和方块自动下落间隔都是用数值表示的，只需列出等式，不需调用新的函数。 int(score / 10) 相当于每消 10 行升级，“+1” 是因为开局已有 1 级。 fallFreq = 0.27 - (level * 0.02) 相当于开局的方块每 0.27 秒下降一格，每升一级加快 0.02 秒。 如果等级有 14 或更高，自动下落间隔会变成负数，但这是可以接受的，程序不会出错。 这是因为，“if time.time() - lastFallTime > fallFreq:” 只要求两个时刻的差值大于 fallFreq。 0 总是大于负数，所以游戏时刻每次推进，方块都自动下落一格，具体费时取决于每秒帧数（FPS）。 特别地，手动修改此处的两个等式，就可以改变这个方块游戏的升级规则和“重力曲线”。 生成新方块 def getNewPiece(): # 返回新方块，颜色和朝向随机 shape = random.choice(list(SHAPES.keys())) newPiece = {'shape': shape, 'rotation': random.randint(0, len(SHAPES[shape]) - 1), 'x': int(BOARDWIDTH / 2) - int(TEMPLATEWIDTH / 2), 'y': -2, # 从场地上方入场（y < 0） 'color': random.randint(0, len(COLORS)-1)} return newPiece 刚入场的新方块（newPiece）由字典数据类型表示，它有五个键值对：形状、旋转状态、横坐标、纵坐标、颜色。 第一，随机取形状用 random.choice() 函数，这个函数只接受列表数据，要用 list(SHAPES.keys() 实现字典转列表。 第二，随机取旋转状态可用 random.randint() 函数，因为旋转状态全是整数序号，最小是 0，最大是 len(SHAPES[shape]) - 1。 （此处只需要使用 PIECES 常量的形状和旋转状态索引，不需要像“S_SHAPE_TEMPLATE”那样存储模板字符串值列表） 第三第四，方块生成位置是顶端居中，横坐标等于半场宽减去半模板宽，纵坐标取稍高于天花板的 -2。 第五，随机颜色和随机旋转状态原理相同且更简单，因为颜色是用元组表示的，可以直接被 len()，不需转换数据类型。 把当前方块添加至方块堆 def addToBoard(board, piece): # 基于当前方块的位置、形状和旋转状态，填充场内空格 for x in range(TEMPLATEWIDTH): for y in range(TEMPLATEHEIGHT): if PIECES[piece['shape']][piece['rotation']][y][x] != BLANK: board[x + piece['x']][y + piece['y']] = piece['color'] 方块着陆后，调用 addToBoard() 函数，将方块数据结构添加至场地数据结构。 对于模板内的所有 x 和 y，非空白（!= BLANK）格就是有内容的格，把这些格的颜色信息添加至场地数据结构，方块就“锁定”了。 5×5 模板在场内的坐标是以左上角的 (0,0) 为准的，而方块上面具体的一格的坐标本是参照模板这个子体系来标注的。 所以，方块锁定时，要完全参照场地坐标系，也就是模板坐标 x 和格子坐标 ['x'] 相加，y 和 ['y'] 相加。 每次着陆，都要像这样换算全部 25 个格子的列表数据。 特别地，如果方块在很高的位置着陆，高出天花板的格子不会被转换颜色信息，于是它们一锁定就“消失”了。 清空场地 def getBlankBoard(): # 创建空白的场地数据结构并返回值 board = [] for i in range(BOARDWIDTH): board.append([BLANK] * BOARDHEIGHT) return board 场地数据结构是列表值的列表。 如果一个格的值是 BLANK，这个格就是空格。 若为整数，它就是颜色常量列表的索引了：0 是蓝色，1 是绿色，2 是红色，3 是黄色。 新创建的场地什么也没有，用 append() 函数在场地数据列表末尾添加新的对象，就能赋予场地实际内容。 此处所赋的内容是“向场宽中的每一列添加场高行数的空格”，也就是 10×20 个空格。 将这个值返回，就实现了清空场地的效果。 检查方块的出界和重叠 def isOnBoard(x, y): return x >= 0 and x < BOARDWIDTH and y < BOARDHEIGHT 这是一个检测横纵坐标的函数，它能帮助判断方块的出界情况。 Tetromino 使用 10×20 场地，横坐标的正常范围是 0–9，纵坐标 0–19。 一个格子如果处于这个范围之内，就算是“在场上”。 def isValidPosition(board, piece, adjX=0, adjY=0): # 方块不出界也不重叠就返回真 for x in range(TEMPLATEWIDTH): for y in range(TEMPLATEHEIGHT): isAboveBoard = y + piece['y'] + adjY < 0 if isAboveBoard or PIECES[piece['shape']][piece['rotation']][y][x] == BLANK: continue if not isOnBoard(x + piece['x'] + adjX, y + piece['y'] + adjY): return False if board[x + piece['x'] + adjX][y + piece['y'] + adjY] != BLANK: return False return True “有效的”方块运动目标位置需要全是场内的空格。这就有了另外两个要求： 第一，方块不能出界。由前面方块堆数据结构转换的原理可知，方块只能在那个 10 × 20 的范围内传递自身的颜色信息。 第二，方块不能（和方块堆）重叠。“俄罗斯方块”在玩法概念上是不允许方块直接穿墙和缩地的，此处需要模拟出这一点。 这一步和方块着陆时的判断是同理的，它要把格子坐标从模板体系换算至场地体系，即 x + ['x'] 和 y + ['y']。 出界即对照 isOnBoard 的范围，不在范围内就返回“假”，否则返回“真”； 重叠即检查目标新位置是否为空格，不是空格就返回“假”，否则返回“真”。 此处和着陆一样，模板内的全部 25 格都要检测，空格用 continue 跳过，格子参与两步关键真假判断。 方块是从更高处入场的，在场地范围之上（isAboveBoard）的格子不参与真假判断。 检查和执行消行 def isCompleteLine(board, y): # 一行全是格子、没有空隙，就返回“真” for x in range(BOARDWIDTH): if board[x][y] == BLANK: return False return True 一行 10 格全部填满，这一行的消除就是“真”。 为了判断出这一点，还有另一种更简洁的等效逻辑：只要在这一行内检测到了空格，就返回“假”。 def removeCompleteLines(board): # 移除场上填满的行，上方内容随之下移，返回被消行数的值 numLinesRemoved = 0 y = BOARDHEIGHT - 1 # 从场地最下方一行开始检查是否填满 while y >= 0: if isCompleteLine(board, y): # 移除这一行，更高处的格子下移一行 for pullDownY in range(y, 0, -1): for x in range(BOARDWIDTH): board[x][pullDownY] = board[x][pullDownY-1] # 最顶上一行调成空白 for x in range(BOARDWIDTH): board[x][0] = BLANK numLinesRemoved += 1 # 整个循环的下一次迭代取相同的 y 值，更高处同时发生的消行一并移除 else: y -= 1 # 继续检查更上方的一行 return numLinesRemoved 消行的逻辑：自下而上地遍历全场方块堆数据结构，一行之内查不到空格就消除，更上方的格子下移，补上全空的顶行。 “自下而上地遍历全场”有三处关键代码：y = BOARDHEIGHT - 1、while y >= 0、else y -= 1（从 19 开始减到负数为止）。 “更上方的格子下移”有两处关键代码：range(y, 0, -1)、board[x][pullDownY] = board[x][pullDownY-1]（同理，从 y 开始）。 在迭代的主代码部分，只要检测到了消行，下一次迭代时的 y 是不会变的。 这是因为，代码最后写了，只有“else”（其他情况，也就是检测不到消行）时，y 才 -= 1。 如果不这样控制，发生了消行还去放任它 y -=1，只要遇到在最底下消二三四的情况，这段代码就会漏查。 把场地坐标转换成像素坐标 def convertToPixelCoords(boxx, boxy): # 把场地的 xy 转换成屏幕上的 xy return (XMARGIN + (boxx * BOXSIZE)), (TOPMARGIN + (boxy * BOXSIZE)) 场地的方块堆坐标只是一个概念，基数全是 1，如果不加以放大，玩家是很难看清楚的。 像素坐标是从整个游戏窗口的左上角开始的，所以 xy 除了按单格像素数来放大以外，还要分别加上侧边距和顶边距。 显示格子 def drawBox(boxx, boxy, color, pixelx=None, pixely=None): # 按 xy 坐标在场上画一个格子（每个方块有四个格子） # 如果已经指定 pixelx 和 pixely，就画出预览块 if color == BLANK: return if pixelx == None and pixely == None: pixelx, pixely = convertToPixelCoords(boxx, boxy) pygame.draw.rect(DISPLAYSURF, COLORS[color], (pixelx + 1, pixely + 1, BOXSIZE - 1, BOXSIZE - 1)) pygame.draw.rect(DISPLAYSURF, LIGHTCOLORS[color], (pixelx + 1, pixely + 1, BOXSIZE - 4, BOXSIZE - 4)) 方块图像显示在两处：场内方块、预览块。 场内方块的坐标换算方法已在前面定义，它随方块的运动而不断发生变化，不适合专门指定； 单个预览块则不一样，它总是使用同一个坐标，适合专门指定（pixelx、pixely）。 由此可得到显示格子的逻辑：场上方块按 convertToPixelCoords(boxx, boxy) 确定坐标，预览块专门指定一个坐标。 把图像落实到具体的单个格子上时，要方便玩家的判断，为单个格子画出边线和阴影，这可以用图层的手法来实现： 在格子的像素范围（BOXSIZE）内，先内缩 1 像素绘制深色方形，再右下多内缩 3 像素绘制浅色方形盖上去。 显示场内的所有内容 def drawBoard(board): # 绘制场地的边线 pygame.draw.rect(DISPLAYSURF, BORDERCOLOR, (XMARGIN - 3, TOPMARGIN - 7, (BOARDWIDTH * BOXSIZE) + 8, (BOARDHEIGHT * BOXSIZE) + 8), 5) # 填充场地的背景 pygame.draw.rect(DISPLAYSURF, BGCOLOR, (XMARGIN, TOPMARGIN, BOXSIZE * BOARDWIDTH, BOXSIZE * BOARDHEIGHT)) # 在场上一个个地绘制出格子 for x in range(BOARDWIDTH): for y in range(BOARDHEIGHT): drawBox(x, y, board[x][y]) 都通过 DISPLAYSURF 实现。 场地边线：初始设置为蓝色，向四周适当外扩少量像素数，画出一个比场地稍大的蓝色矩形。 场地背景：按场地的实际像素数盖上黑色作为背景，剩下的一圈蓝色就是边线了。 单个格子：在这个有蓝边包围的 10×20 黑色场地中按 drawBox() 绘制格子、覆盖背景。 显示分数和等级 def drawStatus(score, level): # 绘制分数文本 scoreSurf = BASICFONT.render('Score: %s' % score, True, TEXTCOLOR) scoreRect = scoreSurf.get_rect() scoreRect.topleft = (WINDOWWIDTH - 150, 20) DISPLAYSURF.blit(scoreSurf, scoreRect) # 绘制等级文本 levelSurf = BASICFONT.render('Level: %s' % level, True, TEXTCOLOR) levelRect = levelSurf.get_rect() levelRect.topleft = (WINDOWWIDTH - 150, 50) DISPLAYSURF.blit(levelSurf, levelRect) 分数和等级都是会变的字符内容，用字符串格式化（%s）的形式表示。 剩下的就是自定边距合适的字符矩形区域，把这两处文本内容 DISPLAYSURF 出来。 显示方块 def drawPiece(piece, pixelx=None, pixely=None): shapeToDraw = PIECES[piece['shape']][piece['rotation']] if pixelx == None and pixely == None: # 和“显示格子”同理，按场内方块和预览块分开讨论 pixelx, pixely = convertToPixelCoords(piece['x'], piece['y']) # 绘制全部四个格子，做出四连方块 for x in range(TEMPLATEWIDTH): for y in range(TEMPLATEHEIGHT): if shapeToDraw[y][x] != BLANK: drawBox(None, None, piece['color'], pixelx + (x * BOXSIZE), pixely + (y * BOXSIZE)) “显示格子”针对的是场地，“显示方块”针对的则是 5×5 模板。 基于方块的形状（['shape']）和旋转状态（['rotation']）这两个列表数据检测模板内全部 25 格，是空格就跳过，是格子就上色。 显示预览块 def drawNextPiece(piece): # 绘制“NEXT:”文本 nextSurf = BASICFONT.render('Next:', True, TEXTCOLOR) nextRect = nextSurf.get_rect() nextRect.topleft = (WINDOWWIDTH - 120, 80) DISPLAYSURF.blit(nextSurf, nextRect) # 绘制预览块 drawPiece(piece, pixelx=WINDOWWIDTH-120, pixely=100) 和前面几处同理。 自定边距合适的字符矩形区域显示出“Next:”文本，用 drawPiece() 函数在指定的 pixelx 和 pixely 位置显示出预览块。 运行模块 if __name__ == '__main__': main() 如果直接运行“tetromino.py”，游戏程序就执行“main()”的内容。

其他说明

这个游戏需要加载名为 tetrisb 和 tetrisc 的两个 mid 文件。
作者 Albert Sweigart 在 invpy.com 提供了这两个文件的下载：tetrisb.mid、tetrisc.mid
或者，将任意合规的 mid 文件改名置于同一目录，也可以正常游戏。

“tetromino.py”还有两个改版，一个是五连方块，一个是单格方块。
获取地址：本条目第一个外链的原文正文的最后两个链接。

外链

• Making Games with Python & Pygame 第七章 - Tetromino
• Making Games with Python & Pygame 的 pdf 电子书（完整版）
  此书还有滑动拼图、宝石迷阵等另外十个游戏的 Pygame 开发实例