基於MonoGame重製《俄羅斯方塊》遊戲

dax.net發表於2024-08-15
MonoGAM遊戲

兩年前，我使用C#基於MonoGame編寫了一款《俄羅斯方塊》遊戲，相關介紹可以參考【這篇文章】。最近，使用業餘時間將之前的基於MonoGame的遊戲開發框架重構了一下，於是，也就趁此機會將之前的《俄羅斯方塊》遊戲也重製一次，加入了許多我一直打算加入的功能，甚至包括提供跨平臺的版本。

先說說這個遊戲開發框架，我給它取名為Mfx（MonoGame Fx，Fx是Framework的縮寫，但又不想跟MonoGame Framework重名），倉儲地址是：https://github.com/daxnet/mfx。這個重構過的框架在整體結構設計上比其前任版本Ovow（https://github.com/daxnet/ovow）更為合理，去掉了一些不必要的功能，也加入了一些新的功能。業餘時間有限，所以也沒打算將它真正開發成一個完整的遊戲引擎，就是能夠支援我自己寫的一些小遊戲就可以了，所以，也不打算對它做過多介紹。

回到重製版《俄羅斯方塊》遊戲，先開源：【https://github.com/daxnet/tetris-sharp-revised】，在這個頁面的Releases列表裡，可以直接點選最新的釋出版本，然後選擇對應的作業系統的ZIP包進行下載把玩，目前該遊戲編譯輸出Windows、Linux和MacOS三個版本（Linux我在Ubuntu 24.04 LTS Desktop下測試可用，MacOS沒有試過）。當然，如果不想玩遊戲，可以直接看影片：

與舊版本相比，新版檔案尺寸更小，打包後尺寸為62MB，相比之前的107MB，減小了45MB，其實新版本自帶的背景音樂更加豐富，資源大小也變得更大，但總尺寸是下降了，也是因為.NET從6升級到8後，本身也做了不少的最佳化。對於這樣一個簡單的遊戲為何會有這麼大尺寸？主要有兩個方面的原因：各種資源需要佔用一部分空間，另外就是在打包編譯後的程式時使用了--self-contained開關，也就意味著將整個.NET 8都打包在了一起，玩家不需要安裝任何.NET相關的執行庫。那反過來想想，如果使用相同的這套技術開發了一個大型遊戲，雖然資源會佔更多的空間，但是即便是幾百MB甚至上GB，或許你也不會在意它的尺寸了。

下載並解壓之後，雙擊TetrisSharp.exe（Linux下先chmod +x ./TetrisSharp，然後直接執行）即可開始遊戲，點選【NEW GAME】選單就能進入主介面開始遊戲，【CONTINUE】選單目前是不可用的，在遊戲過程中，按下鍵盤上的ESC鍵，即可返回標題介面，此時CONTINUE選單才可用，點選即可繼續遊戲。【LOAD】選單也是不可用的，但在遊戲的過程中任意時刻退出遊戲，遊戲狀態會被儲存下來，下一次重新執行遊戲時，LOAD選單就會變成可用狀態，點選即可載入上次儲存的遊戲狀態。點選【INPUT SETTINGS】選單可以進入按鍵設定介面：

紅色字型提示當前正在設定的按鍵，此時只需要在鍵盤或者遊戲手柄上按下對應的鍵，紅色選中項就會跳到下一個專案。如果中途有任何按鍵設定錯誤，可以點選【RESET】按鈕，從頭開始重新設定按鍵。設定完畢後，點選【SAVE】按鈕儲存，或者點選【CANCEL】按鈕取消設定。對於遊戲手柄，目前好像並不是所有手柄都支援（我自己使用的是8BitDo M30），建議可以連上試試，切換一下手柄的模式（估計需要XBOX模式），如果不行，還是先用鍵盤體驗吧。

如上圖所示，第一次執行遊戲，預設使用鍵盤作為輸入，按鍵定義如下：

  • 方塊下移：S
  • 方塊左移：A
  • 方塊右移：D
  • 方塊旋轉：J
  • 方塊下落到底：K
  • 暫停遊戲：空格鍵
  • （隱藏：回到開始介面：ESC）

跟老版本相比，新版本在介面上進行了最佳化（如下上圖為老版本，下圖為新版本）：

主要改進地方有：

  1. 棋盤變得更大：由原來的12x24改為了15x28
  2. 方塊材質進行了調整
  3. 方塊下落時會在棋盤上留下投影，方便定位
  4. 為方塊快速下落新增獨立按鍵，按下後直接將方塊下落到最底端
  5. 介面配色和字型做了調整
  6. 顯示已經使用過的方塊數量
  7. 統計最高分，當分數突破最高分後會更新最高分

此外，在遊戲操控方面也做了一些最佳化，按鍵控制更加靈活。由於修正了舊版本中的背景音樂載入問題，新版記憶體佔用率大幅下降，為原來的50%左右，從400多MB降為了200多MB。總而言之，新版本更接近一個完整的遊戲。

與老版本相同，新版也提供了自定義方塊的功能，只不過新版使用了更為簡潔的文字檔案，而非之前的XML檔案。在遊戲目錄下，找到blocks.txt檔案，雙擊開啟即可編輯。檔案格式如下：

  • #開頭行為註釋行
  • 每個方塊的定義都是以block "<名稱>"指令開頭，end block指令結束，中間包含1到多行方塊變體（也就是旋轉形態Rotation）的定義
  • 每個方塊變體佔用一行，比如L形方塊，它有四個旋轉形態：𠃊、𠃎、𠃍、廠，那麼就有四行0和1的數字來定義它的形態
  • 對於每個旋轉形態，使用數字0和1來定義它的形狀，可以有多行，每行之間用空格隔開

比如，如果我們希望把下面這個方塊加入到遊戲中：

基於MonoGame重製《俄羅斯方塊》遊戲

如果將它旋轉起來，就會有以下四種旋轉形態，如果在每種旋轉形態中，需要顯示材質的方格用1表示，而不需要顯示的方格用0表示，就得到：

基於MonoGame重製《俄羅斯方塊》遊戲

因此，對於這個方塊，就可以用下面的文字進行定義：

block "custom"
	111 101
	11 10 11
	101 111
	11 01 11
end block

將這個定義加到blocks.txt檔案中後，重新啟動遊戲，就會出現這個自定義的方塊，比如：

程式設計方面，因為使用的C#，所以遵循物件導向基本原則無疑，在Mfx框架和遊戲本身中，也應用了一些設計模式（比如Builder、Adapter、Mediator等）以使得遊戲的整體結構更為優雅，有時間我可以在另外的博文中介紹。對於原始碼的使用，如果希望自己除錯，首先確保.NET 8 SDK已經安裝，然後用Visual Studio 2022開啟src目錄下的TetrisSharp.sln，將TetrisSharp專案設定為啟動專案，直接F5即可除錯。如果希望直接編譯原始碼，則可在src目錄下，使用下面的命令生成編譯，生成的結果會輸出到bin\Release\net8.0目錄下：

REM 生成Windows編譯
dotnet publish -c Release --sc -r win-x64

REM 生成Linux Desktop編譯
dotnet publish -c Release --sc -r linux-x64

REM 生成MacOS編譯
dotnet publish -c Release --sc -r osx-x64

OK，今天先介紹這麼多，有興趣的讀者歡迎試玩吐槽。

(P.S. 遊戲中的材質、字型、音效和背景音樂均來自【愛給網】付費區，付費下載，如有版權問題請聯絡網站）

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