11 KiB
11 KiB
《Rogue Tetris》功能设计文档
1. 项目概述
本项目基于经典俄罗斯方块玩法，加入类肉鸽成长系统。玩家通过消除方块获得积分与经验，达到一定条件后触发升级，从随机出现的强化选项中选择一项，形成不同流派与策略组合。
游戏核心循环为：
下落方块 → 摆放 → 消行 → 获得积分/经验 → 升级 → 选择强化 → 提升能力 → 继续挑战
项目目标是在保留俄罗斯方块基础规则的同时，增强随机性、成长性和可重复游玩价值。
2. 基础玩法设计
2.1 棋盘设计
游戏区域采用标准俄罗斯方块棋盘：
const int BOARD_WIDTH = 10;
const int BOARD_HEIGHT = 20;
棋盘使用二维数组或 vector<vector<int>> 存储。
int board[BOARD_HEIGHT][BOARD_WIDTH];
其中：
| 数值 | 含义 |
|---|---|
| 0 | 空格 |
| 1-7 | 不同类型的普通方块 |
| 8 | 特殊方块，例如爆破方块 |
2.2 方块类型
游戏包含七种经典方块：
| 类型 | 说明 |
|---|---|
| I | 长条方块 |
| O | 方形方块 |
| T | T 型方块 |
| S | S 型方块 |
| Z | Z 型方块 |
| J | J 型方块 |
| L | L 型方块 |
2.3 玩家操作
| 按键 | 功能 |
|---|---|
| A / ← | 左移 |
| D / → | 右移 |
| W / ↑ | 旋转 |
| S / ↓ | 软降 |
| 空格 | 硬降 |
| C | 暂存方块 |
| P | 暂停 |
3. 肉鸽成长系统设计
3.1 经验获取
玩家通过消行获得经验。
| 消除行数 | 获得经验 |
|---|---|
| 1 行 | 10 EXP |
| 2 行 | 25 EXP |
| 3 行 | 45 EXP |
| 4 行 | 80 EXP |
3.2 升级规则
玩家经验达到当前等级需求后升级。
requiredExp = 100 + level * 50;
升级时：
- 游戏暂停；
- 随机生成若干强化选项；
- 玩家选择其中一个；
- 应用强化效果；
- 游戏继续。
3.3 升级流程示例
void levelUp() {
player.level++;
player.exp -= player.requiredExp;
player.requiredExp = 100 + player.level * 50;
vector<Upgrade> choices = upgradeSystem.getRandomUpgrades(player.upgradeChoiceCount);
int selected = showUpgradeChoices(choices);
upgradeSystem.applyUpgrade(choices[selected], player, board);
}
4. 强化系统设计
4.1 强化分类
| 类型 | 说明 |
|---|---|
| 得分强化 | 提高积分收益 |
| 操作强化 | 改善玩家操作体验 |
| 消行强化 | 增强消行效果 |
| 生存强化 | 降低游戏失败风险 |
| 特殊强化 | 改变游戏规则 |
5. 强化内容设计
5.1 得分类强化
1. 积分倍率
效果：所有得分提高 20%。
player.scoreMultiplier += 0.2f;
可重复获得。
2. 连击奖励
效果：连续消行时获得额外积分。
player.comboBonus += 50;
当玩家连续多个方块都产生消行时，触发连击奖励。
3. 四消强化
效果：一次消除 4 行时额外获得 300 分。
if (linesCleared == 4) {
score += 300;
}
5.2 操作类强化
4. 慢速下落
效果：方块自然下落速度降低 10%。
player.fallSpeed *= 0.9f;
5. 额外预览
效果：增加下一个方块预览数量。
player.previewCount += 1;
6. 暂存槽
效果：解锁 Hold 功能，允许玩家暂存当前方块。
player.canHold = true;
5.3 消行类强化
7. 清扫者
效果：每累计消除 10 行，自动清除最底部一行。
if (player.totalLinesCleared % 10 == 0) {
board.clearBottomLine();
}
8. 爆破方块
效果：每隔一定数量的方块，生成一个特殊爆破方块。爆破方块落地后清除周围 3x3 区域。
void explode(int x, int y) {
for (int dy = -1; dy <= 1; dy++) {
for (int dx = -1; dx <= 1; dx++) {
board[y + dy][x + dx] = 0;
}
}
}
9. 经验强化
效果：消行获得经验提高 25%。
player.expMultiplier += 0.25f;
5.4 生存类强化
10. 最后一搏
效果：当玩家即将失败时，自动清除底部 3 行。每局只能触发一次。
player.hasRevive = true;
11. 减压
效果：每次升级后，自动清除当前最高的一行障碍。
board.clearHighestOccupiedLine();
12. 稳定结构
效果：方块锁定后，有小概率自动填补附近空洞。
if (rand() % 100 < 10) {
board.fillNearbyHole();
}
5.5 特殊类强化
13. 双倍成长
效果：之后每次升级出现 4 个选项，而不是 3 个。
player.upgradeChoiceCount = 4;
14. 赌徒
效果：选择强化时有概率获得双倍效果，也有概率无效果。
int chance = rand() % 100;
if (chance < 30) {
applyUpgradeTwice();
} else if (chance < 50) {
noEffect();
}
15. 方块改造
效果：降低某一种方块的出现概率，例如减少 Z 方块出现概率。
blockWeight[BlockType::Z] -= 1;
6. 数据结构设计
6.1 方块结构
struct Tetromino {
int type;
int rotation;
int x;
int y;
vector<vector<int>> shape;
};
6.2 玩家状态
struct PlayerStats {
int score = 0;
int level = 1;
int exp = 0;
int requiredExp = 100;
int totalLinesCleared = 0;
int combo = 0;
int comboBonus = 0;
float scoreMultiplier = 1.0f;
float expMultiplier = 1.0f;
float fallSpeed = 1.0f;
bool canHold = false;
bool hasRevive = false;
int previewCount = 1;
int upgradeChoiceCount = 3;
};
6.3 强化结构
enum class UpgradeType {
Score,
Control,
Clear,
Survival,
Special
};
struct Upgrade {
string name;
string description;
UpgradeType type;
int level;
};
7. 计分系统设计
7.1 基础得分
| 消除行数 | 基础分 |
|---|---|
| 1 行 | 100 |
| 2 行 | 300 |
| 3 行 | 500 |
| 4 行 | 800 |
7.2 得分计算
int calculateScore(int linesCleared) {
int baseScore = 0;
switch (linesCleared) {
case 1: baseScore = 100; break;
case 2: baseScore = 300; break;
case 3: baseScore = 500; break;
case 4: baseScore = 800; break;
default: return 0;
}
int finalScore = static_cast<int>(baseScore * player.scoreMultiplier);
if (player.combo > 1) {
finalScore += player.combo * player.comboBonus;
}
return finalScore;
}
8. 强化随机池设计
8.1 强化池初始化
vector<Upgrade> upgradePool;
void initUpgradePool() {
upgradePool.push_back({
"积分倍率",
"所有得分提高20%",
UpgradeType::Score,
1
});
upgradePool.push_back({
"慢速下落",
"方块下落速度降低10%",
UpgradeType::Control,
1
});
upgradePool.push_back({
"最后一搏",
"失败时自动清除底部3行，每局一次",
UpgradeType::Survival,
1
});
}
8.2 随机抽取强化
vector<Upgrade> getRandomUpgrades(int count) {
vector<Upgrade> result;
vector<Upgrade> pool = upgradePool;
random_shuffle(pool.begin(), pool.end());
for (int i = 0; i < count && i < pool.size(); i++) {
result.push_back(pool[i]);
}
return result;
}
9. 主要类设计
9.1 Game 类
class Game {
private:
Board board;
Tetromino currentBlock;
PlayerStats player;
UpgradeSystem upgradeSystem;
public:
void init();
void update();
void render();
void handleInput();
void checkGameOver();
};
9.2 Board 类
class Board {
private:
int grid[20][10];
public:
bool checkCollision(Tetromino block);
void lockBlock(Tetromino block);
int clearLines();
void clearBottomLine();
void clearHighestOccupiedLine();
bool isGameOver();
};
9.3 UpgradeSystem 类
class UpgradeSystem {
private:
vector<Upgrade> upgradePool;
public:
void init();
vector<Upgrade> getRandomUpgrades(int count);
void applyUpgrade(Upgrade upgrade, PlayerStats& player, Board& board);
};
10. 游戏主流程
初始化游戏数据
↓
生成当前方块和预览方块
↓
进入游戏主循环
↓
读取玩家输入
↓
更新方块位置
↓
检测碰撞
↓
无法下落时锁定方块
↓
检测并消除完整行
↓
计算得分和经验
↓
判断是否升级
↓
若升级，进入强化选择界面
↓
应用强化效果
↓
继续游戏
↓
判断是否失败
↓
游戏结束，显示最终得分
11. 界面设计
11.1 主界面示意
+--------------------+----------------+
| | Score: 1200 |
| | Level: 3 |
| | EXP: 40/250 |
| | |
| 游戏棋盘 | Next: |
| | [T] [L] [I] |
| | |
| | Upgrades: |
| | 积分倍率 Lv2 |
+--------------------+----------------+
11.2 升级界面示意
请选择一个强化：
[1] 积分倍率
所有得分提高20%
[2] 慢速下落
方块下落速度降低10%
[3] 最后一搏
失败时自动清除底部3行，每局一次
12. 模块划分
| 模块 | 功能 |
|---|---|
| Game | 控制游戏主循环 |
| Board | 管理棋盘数据 |
| Tetromino | 管理方块形状、旋转、移动 |
| Renderer | 负责界面绘制 |
| InputManager | 处理键盘输入 |
| ScoreSystem | 计算分数与经验 |
| UpgradeSystem | 管理强化池、升级、强化应用 |
| PlayerStats | 保存玩家成长数据 |
13. 开发优先级
| 优先级 | 内容 |
|---|---|
| P0 | 实现基础俄罗斯方块逻辑 |
| P0 | 实现消行和计分 |
| P1 | 实现经验和升级系统 |
| P1 | 实现随机强化三选一 |
| P1 | 实现 5 到 8 个基础强化 |
| P2 | 实现特殊方块，例如爆破方块 |
| P2 | 实现 Hold、预览数量等操作强化 |
| P3 | 增加稀有度、成就、存档等扩展内容 |
14. 技术实现建议
| 技术 | 用途 |
|---|---|
| C++ | 主体开发语言 |
| STL vector | 存储棋盘、方块、强化池 |
| enum class | 表示方块类型和强化类型 |
| class | 进行模块化封装 |
| random | 实现随机强化和随机方块 |
| SFML / SDL / Qt | 可选，用于图形界面 |
如果课程要求较基础，可以先完成控制台版本，再根据时间增加图形界面。
15. 创新点总结
本项目的主要创新点包括：
- 在传统俄罗斯方块中加入经验和等级系统；
- 将消行行为与角色成长绑定；
- 每次升级随机提供强化选项；
- 强化之间可以叠加，形成不同构筑路线；
- 加入生存类和特殊类强化，提高策略空间；
- 每局强化组合不同，提升重复游玩价值。
16. 结论
《Rogue Tetris》在经典俄罗斯方块的基础上引入类肉鸽升级机制，使游戏从单纯的消行挑战扩展为具有成长路线、随机选择和策略构筑的玩法。玩家每局都能通过不同强化组合形成不同体验，既保留了俄罗斯方块的核心规则，也体现了创新性，适合作为 C++ 课程大作业项目。