基于qt的打砖块游戏的设计与实现论文

基于qt的打砖块游戏的设计与实现论文内容摘要：

的过程中，总是希望通过继承和多态来加入我们自己定义的信号。 槽是一个特别重要的，一个可以被用来接收自己定义，或者是 Qr 自己定义的信号。 Qt 也有很多自己定义的槽，比如关闭，打开，点击等，但是通常的习惯是你可以加入自己的槽，这样你就可以处理你所感兴趣的信号。 信号和槽的机制是类型安全的：信号签名必须和自己接收的槽签名进行一一对应，就是保持一致。 （实际上一个槽的签名可以比它接收的信号的签名少，因为它 可以忽略额外的签名。 ）因为信号和槽的签名是一致的，所以编译器就可以在我们编写代码的时候帮助我们检测类型到底匹配还是不匹配。 信号和槽是宽松地联系在一起的：一个发射信号的类它只管自己在特定的条件去发送这个信号就好了，不用知道也不用注意哪个槽要接收这个信号。 Qt 的信号和槽的这种安全机制可以保证如果你把一个信号和一个槽函数连接起来的话，槽函数会在特定的时间，也就是事件发生的时候使用信号的参数而顺利的被调用。 信号和槽函数在信息通信的过程中可以使用不同数量、不同任何类型的参数。 信号和槽是完全类型 7 绝对安全的，不会出现核心 已转储的错误。 信号与槽机制是一个函数，原型如图 22 所示： 图 22 信号和槽函数原型图 QObject::connect( amp。 a, SIGNAL(funtionA()), amp。 b, SLOT(funtionB()) ) 这一行在两个 Qt 对象（直接或间接继承 QObject 对象的对象）中建立了一种单向的连接。 每一个 Qt 对象都有 signals（发送消息）和 slots（接收消息）。 所有窗口部件都是 Qt 对象。 它们继承 QWidget，而 QWidget 继承 QObject。 该函数意思是 a 部件发出 funtionA()消息， b 部件执行 funtionB()函数。 2. 2 ubuntu 系统的简介 乌版图（ ubuntu）系统是一个 linux 系统，而且它提供给用户一个图形界面，它的名字是来自于非洲的一个部落，用他们那儿的语言说乌版图，其实是人性的意思，也就是说因为大家的存在这个系统才存在，这也是非洲人命的一种观念，类似于中国社会里面仁爱，爱人的意思。 ubuntu 是根据 debian 的使用发行版和gnome 的桌面，两者相结合。 但是从 版本 开始， ubuntu 不用 gnome 的桌面，改用 unity。 Ubuntu 系统的目标是为用户提供一种可供用户开发的一个全新的，稳定的图形界面开发环境，从而可以随意的进行软件的构成。 Ubuntu 有庞大的用户量，有很多的社区力量，可以得到用户和社区的帮助。 2. 2. 1 ubuntu 历史和发展 ubuntu 系统的创始人是马克舍特尔沃斯，第一个版本是 ，是在北京时间 2020 年 10 月 20 日发布的，而且， ubuntu 每 6 月就会发布新版本，为了人民的获取和使用新的软件。 Ubuntu 系统的发开的初衷是为了让 电脑端更加的简 8 单，同时也有商业版本。 Ubuntu 会包含最新的 gnome 的桌面在每一个新发布的版本中，通常 gnome 发布一个月后紧接着就会发布。 Ubuntu 大多数使用的是自由，开源的软件，别的发布版本往往会带有非常多的闭源软件。 由于 ubuntu 是建于 debian 的分支，通常是软件的格式和软件的管理和安装。 Ubuntu 的开发者和使用者可以把软件中的修改意见实时反馈给社区，而不是等新的版本快要发布的时候才去宣布修改意见。 Ubuntu 系统的运作最主要的是依靠 canonical 公司的支持，同时也有 社区人们的大力相助，用户的大力支持。 ubuntu 的开发者称马克为 sabdfl，也就是自封终生开源之父。 在北京时间 2020 年 7 月 8 日，马克和 canonical 公司正式宣布成立基金会，为 ubuntu，并且投资了一千万美金作为启动资金。 这个基金会的成立的目的是为了让 ubuntu 系统能够从此一直开发下去。 但是一直到 2020 年的时候，这部分资金依然没有投入到运作当中。 马克说，这笔资金会在 canonical 公司财务出现危机的时候作为紧急资金进行运作。 一开始的时候，用户会得到免费获得系统光盘的服务。 这种服务一直延续到 之前，但是从 之后这种服务就被终止了，用户只可以在网上下载镜像文件进行安装。 然后再 半杯更新的时候，这种服务被再次启动，然后好景不长，在 版本推出的时候，这种服务又被停止了。 ubuntu 是发展史如图 23 所示： 9 图 23 Ubuntu 历史发展图 2. 2. 2 ubuntu 系统的特色 Ubuntu 的最大的特色就是与系统所有相关的命令任务都得使用 sudo 这个指令，这种管理的方式就奠定了这种系统的安全性是非常高的比起传统的用管理员的账号密码进行管理的系统，这也是 linux 系统的最基本的思维之一了。 windows系统在发布的较新的一个版本中也用了一种类似 UAC 的机制，但是用户量也不是很多，同时， ubuntu 也非常的注重易用性，也就是说，当用户完成了 ubuntu 系统的安装以后，所有的浏览器，办公软件，各种驱动都不需要再安装，就可以进行使用了。 由于 ubuntu 的发开和社区保持着紧密的关系，所以左右的发布版本都用的是最新的 gnome 的版本。 ubuntu系统与 debian使用的是相同的 deb 包的格式， 10 所以很多的由 debian 编译的软件包，都可以兼容而且使用，当然，也不是完全的兼容。 2. 3 vmware 虚拟机的介绍 Vmware 是一个软件，它的作用是为用户提供一个虚拟机， vmware 是全世界桌面到数据虚拟化的龙头，是领导者。 全世界各种各样的用户都依靠着 vmware虚拟机软件降低开发成本和费用，同时确保业务的持续进行和安全。 2020 年的时候 vmware 一年的总收入是 19 亿美金，拥有了十五万的用户量和接近两万两千家公司合作，是当时增长最快的已经上市的软件公司之一。 vmware 公司的总部驻扎在加利福尼亚州的 Palo Alto 市。 Vmware 公司在云计算基础架构领域和虚拟化领域是全球的领先者，给用户提供的一系列解决方案通过敏捷的交付服务，降低复杂度，提高灵活性。 vmware采用云计算模式可以解决企业独有的业务难题。 vmware 提供的解决问题的方案可以在加快向云计算的过度的同时保留现有的投入资金并且提高安全性和控制力。 现如今， vmware 有四十万的客户量和五万五千家合 作伙伴。 2. 3. 1 vmware 的主要功能 Vmware 产品的主要功能有以下几点： ，使用别的操作系统，不需要进行分区。 ，拥有自己的运行环境文件环境。 ，进行一些复制粘贴，公用网络等等。 ，可以进行复原功能。 ，并且热迁移。 2. 4 开发环境的配置 程序的运行环境是在 vmware 虚拟机中安装 ubuntu 系统，然后在 ubuntu 系统中安装 qr creator 进行开发。 11 2. 4. 1 vmware 虚拟机的安装 Vmware 虚拟机从官方网站上直接进行下载，下载最新的，或者最完善的版本就可以，然后运行安装程序，一步一步进行安装就好了。 2. 4. 2 ubuntu 系统的安装 Ubuntu 系统的安装就需要进行配置了，当然，首先得下载 ubuntu 系统的镜像文件，然后点开 vmware 虚拟机的添加新系统，然后把 ubuntu 的镜像文件拖入其中，然后按照个人喜好，分出一定的空间，然后一步一步进行安装就好。 2. 4. 3 qt creator 软件的安装 同样，因为 ubuntu 系统安装完毕是可以联网的，然后， ubuntu 系统中有自己的软件商店，所以只需要把需要下载的软件输入查找，就可以找到 qt creator 这个开发框架的软件了。 2. 5 小结 前四个小结介绍了， qt 开发框架， ubuntu 系统，和 vmware 虚拟机的一些信息，由来，还有历史，等等信息，然后还介绍了开发环境的搭建，包括虚拟机的安装， ubuntu 系统的安装和设置，还有 qt 的安装和设置，所以接下来完事具备，就要开始进行程序的需求分析了，还有程序的总体设计章节了。 12 3 打砖块需求分析 为了开发出真正满足用户需求的程序，尤其是游戏程序，首先必须知道用户的需求。 把用户需求作为前提条件，来指导程序的开发。 3. 1 打砖块 游戏 程序界面的需求 当在网上看到的一系列打砖块程序的对比分析，现在一个基于界面上的用户需求已经基本确立。 该需求包含以下几点： 1. 作为按钮出现在主界面上的：先选择初级中级高级。 然后开始游戏，可以开始新游。 2. 能够直观显示在游戏界面上的：游戏进行的分数。 3. 2 打砖块 游戏规则的需求 在上面我们已经介绍了，打砖块游戏的游戏规则。 用一个左右移动的划桨，把落下的小球反弹回去，把上方所有的长方形砖块全部打落下来，就可以通关。 砖块的摆放形状，和坚硬程度也可以设计，小球的速度快慢也可是设定，还有划桨的长短可以做的事可以变化的。 3. 3 打砖块游戏的对象的需求 小球类，小球的属性有 x 坐标和 y 坐标，颜色，速度，和小球的边界， xy坐标可以知道小球的位置，小球的速度可以设置游戏的难度，小球的边界用来判断是否发生了碰撞。 如图 31 所示： 13 图 31 ball 类 划桨类有移动时候的大小，和颜色，还有图形边界，划桨需要接球，所以需要移动，移动的快慢得设置，还有图形边界也得设置，当小球发生碰撞的时候检测。 如图 32 所示： 图 32 paddle 类 砖块类只有颜色和图形边界，颜色用于初始化，让界面美观，图形边界用于碰撞检测，和消失条件。 如图 33 所示： 图 33 brich 类 14 4 打砖块总体 设计 本章节建立在第三章需求分析基础之上，把用户的需求转换为程序的蓝图，作为后面编码过程中的依据。 4. 1 主要模块简介 程序由自定义的 5 个类构成 : • Ball 类代表小球 ,包含小球所在矩形于窗格 (frame) 中的位置 ,另外 ,小球还包含变量来表示小球的颜色、运动速度等属性。 • Brick 类代表砖块 ,砖块同样包含尺寸、方位、颜色这些信息。 • Paddle 类代表划浆 ,划浆包含移动步长、方位、颜色这些信息。 • Game 类代表游戏窗格 ,用来直接控制小球的运行 ,划浆的移动 ,及砖块的绘制。 • GameWindow 类代表程序的主窗口 ,通过菜单和工具栏的动作来间接控制游戏的运行与停止、小球的运行速度等。 各个 模块的功能如图 41 所示： 图 41 各模块功能图 4. 2 程序功能设计 程序的主要流程，类与类之间的关系是这样的。 其中，划桨类，小球类，和砖块类是一种类，里面都自己的属性和方法，但是这几个类之间没有什么关系，他们是通过 game 类来产生一些联系的。 gamewindow 类就是产生一个可以供玩家 15 看的图形界面，游戏中的一系列可以观察到的东西，都是通过这个类实现的，这个类中有很多按钮，可以对游戏的难度和初始化进行控制，还有暂停游戏和继续游戏的功能。 而 game 类，通过获取划桨，小球，砖块三个类的信息和方法，对这三 个对象进行初始化，还有小球的自由移动，划桨的控制移动，碰撞检测，和输赢的判断。 如图 42 所示： 图 42 流程图 16 5 程序实现 通过第 3 章和第 4 章的描述，黑白棋设计思路已经确定，现在要做的就是把设计结果翻译成专用的程序设计语言所书写的程序。 编码是对设计的进一步具体化，本部分的质量取决于前期设计的质量，但是，所选设计语言的特点及编码风格也会对程序的可靠性、可读性、可测试性和可维护性产生影响。 5. 1 界面实现 为了让界面看着更加的简洁简单，我索性就把游戏界面当作开始界面，把开始游戏和选择游戏难度也放到菜单栏。 为了让游戏界面不是很单调，所以我把所有的砖块和小球，还有短棒都随记的显示一种颜色。 让界面看起来好看一点。 菜单栏含下拉菜单。 让界面看起来更加的简洁。 界面如图 51 所示： 图 51 打砖块主界面 5. 2 功能的实现 程序由自定义的 5 个类构成 : Ball 类代表小球 ,包含小球所在矩形于窗格 (frame) 中的位置 ,另外 ,小球还包含变量来表示小球的颜色、运动速度等属性。 Brick 类代表砖块 ,砖块同样包含尺寸、方位、颜色这些信息。 Paddle 类代表划浆 ,划浆包含移动步长、方位、颜色这些信息。 Game 类代表游戏窗格 ,用来直接控制小球的运行 ,划浆的移动 ,及砖块的绘制。 GameWindow 类代表程序的主窗口 ,通过菜单和工。