基于Java ME无线网络移动端的俄罗斯方块游戏的实现

摘  要
本系统是一个基于Java ME平台的无线网络移动端的俄罗斯方块游戏，利用Java ME Wireless Toolkit(WTK)开发包工具在无线网络移动端上实现经典的俄罗斯方块游戏。论文开始部分对无线网络移动系统开发中常使用几种开发语言和环境作了比较，说明了选择JAVA ME Wireless Toolkit作为开发环境的的原因并对它作了相关的介绍。并展示了在WTK中打开一个项目、把源文件打包成JAR包、产生混淆包的方法和过程。在系统设计时，遵循了无线网络移动端程序的startApp、pauseApp、destroyApp的开发生命周期。在设计与实现方面，分成难度选择、游戏规则、方块处理这几个模块进行实现。在开发与实现的同时也讲解了俄罗斯方块这款古老而经典游戏的游戏背景、规则以及相关特性。最终展示了无线网络移动端的游戏开发的基本开发过程和设计思路。

关键词：无线网络移动端；JAVA ME；俄罗斯方块；游戏开发
Realization of the TETRIS Game Based On Mobile Platform of JAVA ME Wireless Network
Abstract
Puzzle games are a pretty interesting type of game to create for Java ME. TETRIS is a great example of a mix of puzzle and action. TETRIS is one of the few games that achieve ultimate popularity. It is remarkably simple, yet remarkably difficult. The system is a TETRIS which is based on the platform of Java ME mobile wireless, applying Java ME Wireless Toolkit (WTK) to achieve using TETRIS in simulator. This article offers a brief introduction about the development of JAVA ME Wireless Toolkit. The design and the development are including three parts: TETRIS’s rules, the selecting of difficulty and the disposing of pieces. In the process of development and implementation, the article also interprets the TETRIS's rules and TETRIS’s characters to show all the process of the development and design.

Key words: wireless network UE; JAVA ME; TETRIS; game development

综合运用以前所学专业知识，在Java ME开发平台上实现无线网络移动端的俄罗斯方块游戏。其研究主要包括以下内容：第一，克服有限的可视屏幕尺寸，使游戏正常显示；第二，解决有限的可用内存调用问题，实现游戏流畅运行；第三，俄罗斯方块游戏规则算法在Java ME平台的实现，保证游戏可玩性；第四，游戏开始、结束等逻辑在游戏进行中的判断。本系统在Windows XP的操作系统下，JAVA Micro Edition Wireless Toolkit 2.1为开发工具，用中文版UltraEdit做为代码编辑器而实现的。
1.2  JAVA ME游戏开发背景
游戏开发是艺术与编程技术相结合的完美表现。利用Java的“Write once,run anywhere”特性，可以真正达到程序只写一次，在任何平台都可以执行。同时Java语言对面向对象的良好支持，使开发具有高效性。所以Java ME(JAVA Micro Edition)是广大无线网络移动端游戏开发厂商和游戏开发爱好者的首选平台。
1.3  无线网络移动端游戏发展现状
纵观IT产业的历史，计算机游戏已经成为技术创新背后的动力之一。计算机游戏者渴望更加强大的硬件计算能力，渴望不受不同的软件的限制——无论是将图形强制在人工智能(AI)上还是网络安全性。而无线网络移动端游戏已成为IT产业中增长最快的部分之一。
无线网络移动端是一个崭新的游戏开发平台。在众多种类的游戏当中，只有几种游戏类型是适合开发成无线网络移动端游戏的。低激烈程度的游戏；简单街机游戏；运动类“情景”游戏；简单的运动类游戏；解谜或简单的匹配游戏；主题测试游戏。在上面的游戏种类中，我选择了经典的方块匹配游戏：俄罗斯方块。俄罗斯方块有着举世闻名的游戏性且非常直观。某些与坠落的玩具碎片和它们的形状有关的东西，使得哪怕新手也会很自然地企图把它们排列起来，并加以适当组合，就好似俄罗斯方块触动了玩家某些内在的感官，使得哪怕是我们当中最杂乱无章的人也要把事情整理妥当。在操控性方面，只需方向键就可完成对游戏的全盘控制，这也适合无线网络移动端游戏的基本特性。
俄罗斯方块要比过去二十年间出现的任何东西都要浪费人们的时间。它被GameSpot评选为历史上最伟大游戏之一。它的起源实际上要追溯到八十年代中期，尽管它的人气一直到几年后才开始显露出来。游戏的概念十分简单，如今已经成为一种公认的规则：屏幕顶部以随机顺序落下形状各异的碎块，玩家要试图用它们拼成没有空隙的行列。玩家是没法打赢它的，因为坚持得时间越长，游戏速度也就变得越来越快，而游戏的吸引力就在于使玩家顶住碎块的进攻，支撑的时间比上一次更长。俄罗斯方块举世闻名的游戏性，在该游戏新鲜出炉时就显得非常直观。某些与坠落的玩具碎片和它们的形状有关的东西，使得哪怕新手也会很自然地企图把它们排列起来，并加以适当组合，就好似俄罗斯方块触动了玩家某些内在的感官，使得哪怕是最杂乱无章的玩家也要把事情整理妥当。

俄罗斯方块游戏的背景
俄罗斯方块是俄罗斯人阿列克谢•帕基特诺夫(Alexey Pazhitnov)发明。人们一开始并没预料到它将会有如此广泛的吸引力。实际上，在游戏发明后的数年间，俄罗斯方块成了无数场专利官司和法律纠纷的目标，而许多公司也不遗余力地上阵厮杀，想要将游戏的创意据为己有。一个最初的版本是Spectrum Holobyte为IBM兼容机开发的游戏。1988年，俄罗斯方块在街机上也变得非常流行，这归功于Atari，因为他们发布了一个能让两名玩家同时游戏的版本。
俄罗斯方块经常被称为拼图游戏。玩家需要找出如何能把各块积木最好的拼在一起的方法。俄罗斯方块相当于直角的智力拼图游戏，或者其它一种“在这有限空间内组织几何体”的拼图。俄罗斯方块为了创造真正引人入胜的游戏，它巧妙的平衡了拼图游戏与动作游戏的机制。因而每个人玩这个游戏都会有一次不同的体验。俄罗斯方块所用到的一种动作游戏机制是越来越逼近的威胁感，留给玩家的时间总是非常有限。俄罗斯方块中积木是从上面落下来。如果玩家不在积木落到屏幕底下或翻转它，不能给它找一个最有利的位置，这块积木就可能会堵住某处，而它下面的几行也就没有办法拼接完整，玩家也就离游戏结束又靠近了一行或几行。在游戏进程中，积木落下来的速度越来越快，这样对玩家的挑战也就越来越大，游戏的难度也逐步增加。
3.2 俄罗斯方块游戏的规则
俄罗斯方块游戏的玩法非常简单易学，游戏界面是一个很高的长方形2D盒子，方块出现在盒子的上方，这些方块都由四个小方块组成，并按照各种方式排列，其中每一个方块都至少和另一个方块相连。然后，这些积木慢慢地落向盒子底部，玩家可以把这些方块左右移动或旋转。一旦这个方块碰到阻碍，比如盒底或者另一个方块，它就会停止，而玩家可以对之加以操作。当屏幕底端的方块拼满一横行时，这个层的方块就会消失，而这一行以上的所有方块都会下降一层。而当那些没有拼完的横行填满整个长方形盒子，新的方块无法再出现时，游戏就结束了。
3.3 俄罗斯方块游戏的特性
(1)单屏游戏：
俄罗斯方块全部反映在一个屏幕上。玩家可以在同一时间看到整个游戏环境，在此基础上决定怎么处理手上的这块积木。这个游戏当中没有任何探险成分在内，它不会让玩家真正大吃一惊，玩家能够看到让游戏顺利进行下去的所有信息，所以玩家输了的话只能怪他自己。
(2)无限游戏：
只要积木还没有堆到盒顶，俄罗斯方块就允许玩家一直玩下去，不管他做出了多少错误的决定。每次游戏都以失败而告终，没有人真正能打败这个游戏。玩家们总是能找到提高玩俄罗斯方块技艺的方法，这就是俄罗斯方块和传统拼图游戏的根本不同。一旦玩家拼好了一幅拼图，只要他还记得他是怎么拼的，那么这个拼图就对他再也无挑战了。所以人们通常不会多次玩一个拼图，但一个设计精巧的游戏却总能让人玩上一遍又一遍。俄罗斯方块正是这样一个游戏。
(3)多条生命：
和大多数的街机游戏不同，最早的俄罗斯方块只给玩家一条生命。积木一堆到盒子顶部，玩家就输了。但是游戏的设计允许玩家出现错误，同时还不会立即败下阵来。当积木叠在长方盒子的底部时，玩家可以看到自己所犯的错误，在游戏结束前，他还是有时间想一想如何把后面的积木拼放得更合理些。这样，俄罗斯方块虽然没有给玩家多条生命，但却在玩家重新开始前，给玩家一个改善游戏技巧、获得一些小小成就的机会。
(4)最高分机制：
俄罗斯方块引入一个计分模式，它给玩家计分并把分数记录在高分排行榜上。实际上，因为玩家不可能击败这个游戏，所以，取得一个更高分数的可能性就成为玩家反复玩这个游戏真正的动力所在。
(5)简单易学，容易操作：
俄罗斯方块的真正杰出之处在于它的游戏机制简单平朴，浅显易懂。玩好这个游戏只需极少的键位，所有操作都在屏幕上一览无余。这意味着，不论是否熟悉计算机游戏，任何人都可以走过来并立即开始玩它。然而，玩家永远不可能完全掌握这个游戏，因为这个游戏的难度与是递增并且它在理论上可以玩无限长的时间。












目  录
论文总页数：25页
1. 引言 1
1.1 系统综述 1
1.2 JAVA ME游戏开发背景 1
1.3 无线网络移动端游戏发展现状 1
2 开发环境介绍 2
2.1 编程环境的选择 2
2.2 JAVA ME Wireless Toolkit(WTK)简介 4
2.3 JAVA ME Wireless Toolkit(WTK)开发环境的简介 5
3 游戏设计 7
3.1 俄罗斯方块游戏的背景 7
3.2 俄罗斯方块游戏的规则 7
3.3 俄罗斯方块游戏的特性 7
4 游戏系统分析设计 8
4.1 系统解决方案 8
4.2 系统总体结构 8
4.2.1 难度选择模块 9
4.2.2 方块处理模块 9
4.2.3 游戏规则模块 9
4.3 游戏中断处理流程 10
5 系统实现与测试 10
5.1 系统源文件结构 10
5.2 难度选择模块 11
5.2.1 难度选择模块结构 11
5.2.2 难度选择模块功能 12
5.3 游戏规则模块功能 14
5.3.1 游戏规则模块结构 14
5.3.2 游戏规则模块功能 15
5.4 方块处理模块 17
5.4.1 方块处理模块结构 17
5.4.2 方块处理模块功能 20
结    论 23
参考文献 23
致    谢 23
声    明 25