摘 要

俄罗斯方块是一款风靡全球的经典老游戏，经久不衰。自1984年别俄罗斯人阿列克谢发明出来之后，到如今的30多年间，它经历过多个平台，多个国家，获得过诸多奖项，累计销量上亿，甚至在游戏史上占据一席之地。现如今，尽管伴随著硬件水平的提高，游戏生产行业有了翻天覆地的巨变，但俄罗斯方块仍然具有强大的适应性，不管是什么游戏平台，掌机，PC机，移动手机等等，他都仍然存在。同时，而由于俄罗斯方块的结构简单，代码量少且不复杂，使得其成为了游戏编程的入门项目。

近几年来，微信小程序横空出世并大火，由于其开发难度低，即下载即安装，用完即走等多个特点，瞬间影响了许多普通程序员的开发方式，总共有上百万的开发者投入到了微信小程序的设计与开发，这无疑是一个非常成功的创新。此时，进行一些微信小程序开发训练是十分必要的。

本文结合微信小程序的先进性以及俄罗斯方块的特点，开发俄罗斯方块微信小程序。该程序借鉴了微信小程序的MINA框架，使用微信小程序的小游戏API,设计了经典风格俄罗斯方块的界面，方块颜色以及背景音乐等，并实现了经典老游戏俄罗斯方块的基本功能，包括通过屏幕上按钮控制方块左右移动、加速下落、方块旋转和方块消除等。

通过研究俄罗斯方块微信小程序的实现，能够进一步加深对微信小程序的理解，帮助更好的设计与开发微信小程序。

关键词：俄罗斯方块； 微信小程序； 微信小游戏； canvas; 游戏设计；JavaScript

Abstract

Tetris is a very classic game that is popular all over the world.Since the invention of the Russian Aleksei in 1984, it has experienced many platforms and many countries in the past 30 years.It has won many awards, accumulated sales of hundreds of millions, and even occupied a place in the history of the game.Nowadays, although the game industry has undergone earth-shaking changes with the improvement of hardware level, Tetris still has strong adaptability. No matter what game platform like console, PC, mobile phone, etc., we can still play it.At the same time, due to its simple structure and small amount of code and not complicated, it has become an introductory project for many game programming.

In recent years, WeChat mini program has been born and very popular Due to its low development difficulty, it is downloaded and installed very fast, and it has many features, which has successfully affected the innovation of normal programmers. There are millions of developers who have invested in the design and development of WeChat Mini Program, which is undoubtedly a very successful innovation.At this point, it is necessary to carry out some WeChat Mini Program development training.

This article combines the advanced nature of WeChat Mini Program and the characteristics of Tetris to develop the Tetris WeChat Mini Program.The program draws on the MINA framework of the WeChat applet, using the small game API of the WeChat Mini Program,designed the classic Tetris interface, block color and background music, and realized the basic functions of the classic Tetris, including the left and right movement of the control block through the on-screen buttons, accelerated drop, block rotation and block elimination.

By studying the implementation of Tetris WeChat Mini Program, we can further deepen our understanding of WeChat Mini Program and help better design and develop WeChat Mini Program.

Key words: Tetris; Wechat mini program; Wechat mini game; Canvas; Game design; JavaScript

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 研究背景以及研究目的与意义 1

1.1.1 微信小程序 1

1.1.2 微信小程序发展历程 1

1.1.3 基于微信小程序的俄罗斯方块游戏的设计与开发的意义 2

1.2 国内开发现状 4

1.3 本文主要研究内容 4

1.4 本文结构安排 5

第2章 系统相关技术研究 6

2.1 微信小程序 6

2.2 微信小游戏 8

2.3 微信原生API 9

2.4 本章小结 10

第3章 俄罗斯方块微信小程序的系统分析 11

3.1 俄罗斯方块游戏流程分析 11

3.2 俄罗斯方块游戏界面分析 12

3.3 俄罗斯方块详细功能分析 13

3.4 本章小结 13

第4章 系统设计与实现 14

4.1 系统整体描述 14

4.2 项目环境部署 14

4.3 详细功能设计 15

4.4 系统运行结果 18

4.5 本章小结 18

第5章 总结与展望 19

5.1 本文工作总结 19

5.2 下一步工作展望 19

参考文献 20

致谢 21

第1章 绪论

1.1 研究背景以及研究目的与意义

1.1.1 微信小程序

近几年来市场有着不断上升的移动用户数量，而传统的APP构造过程中由于运营方式的独特性存在一些无法避免的问题，其中就包括长尾效应。传统应用难以平衡用户的个性化设置以及需求曲线，这导致了网络资源浪费，不能得到充分利用的问题。那么如何去解决这些问题呢？微信小程序提供给了我们答案。腾讯提出微信小程序来解决市场上传统应用存在的一些问题，因为微信自身是具有极大用户量的网络社交平台，它的API技术已经发展的十分成熟，这些都是它能够满足客户需求的基础与底气。微信小程序完美保证了客户的个性化设置，也极大贴合了便利，迅捷，简单的设计理念。

微信小程序最近才被提出的新的开发技术，它具有方便、迅速的特点。微信小程序和传统软件应用不同，它只活跃在微信平台上，但它在微信内部的获取与传输是非常迅速且便捷的，而且它的使用感觉也非常良好。小程序还有着不用安装的特点，用户只用通过简单的扫码或搜索即可找到小程序，因为微信平台对小程序有着整体大小不超过几M的要求，下载小程序只是一瞬间的操作，之后用户便能正常使用小程序了。同时如果用户使用完成之后，退出小程序即可，不需要手动卸载等麻烦的操作，这使得用户的存储空间能够得到最大限度的利用。

小程序开发者拥有和以往其他应用开发人员不同的开发体验。首先，由于涉及到的技术并不复杂，而且微信也提供了足够的API，这使得微信小程序的入门门槛较传统应用相比要低不少，也能够吸引大量的开发者投入小程序开发。其次，虽然小程序开发简单，但是它可以实现的功能并不会弱于传统应用太多，像一些基础应用比如生活服务类的线下商铺或者小型游戏等小程序也是可以完美实现的，最后小程序有着微信平台的特色功能如和微信公众号关联，通过微信扫一扫辨识二维码等，用户可以在公众号与小程序之间方便的相互跳转。

1.1.2 微信小程序发展历程

微信小程序虽然才发展几年，但是其发展历程也是相当的丰富，包括提出、上线、完善等部分。

微信小程序是由微信创始人张小龙提出的，时间是2016年。当时张小龙的微信团队发现并提出了微信发展过程中存在的几个问题，同时也提出了解决方案，即微信小程序的概念。

微信小程序正式上线是在2017年1月9日，由于微信平台的火热，许多看客都对这个微信新产品寄予期待的目光。就这样，受到万众瞩目的第一批小程序能够被用户进行测试了。

微信小程序的完善是从上线开始便一直在进行的，具体的工作包括提出新的功能：

1.支持小游戏类小程序，用户可以在小程序中玩一些规模不大的小型游戏，最著名的莫过于“跳一跳”了。

2.还有按规定封杀，禁止一些违反国家相关法律法规的恶劣小程序：树大招风，微信平台也不例外，总有一些不法分子意图趁着微信小程序大火来进行一些不法勾当以牟取巨额利润。然而微信官方对于这些垃圾小程序采取零容忍策略，总共封禁掉涉及仿制生产、低俗黄色和违规贷款等超过2000个小程序。当然这仍然是不够的，毕竟要肃清不法小程序需要用户与官方合作通力进行

3.升级部分功能以达到用户要求：微信曾升级了小程序后台数据部分分析及插件功能，这使得开发者能够直观明了的看到自己开发的小程序的受众。而且，微信为了鼓励更多的开发者投入小程序开发事业，将开发者所能获得的收益大幅上调----由30%上升到50%，当然，这是针对那些优秀且吸引用户、获得广告收益的小程序。

微信小程序自从推出到现在，进行了多次升级和改造，它给我们带来的是越来越方便的获取与使用。并且其搭载的微信平台，是吸引用户流量的一个大入口，也使得小程序的地位逐渐水涨船高，几乎所有用户在商圈的地方打开附近小程序推荐都能够看到好多熟悉餐饮店的小程序，可以预测附近小程序功能在未来会将本地生活服务商囊括进来。

1.1.3 基于微信小程序的俄罗斯方块游戏的设计与开发的意义

游戏类微信小程序有很多，“跳一跳”无疑便是一个成功的典范。2017年末，微信开放了小程序游戏类别，“跳一跳”的玩家总数在短期内呈现爆发式增长，仅仅半年，累计活跃用户接近4亿，游 戏小程序的开发热情被迅速点燃。目前，游戏类小程序已超过 300款，在Topl00小程序中占比28％。伴随着《最强弹一弹》《海盗来了》《萌犬变变变》等产品 引发新一轮的传播热潮，游戏类小程序成为了用户利用微信进 行娱乐的主要形式。小程序游戏在设计上具有共同的特征，即 核心在于通过一系列设置使用户快速便捷地达到“心流体验”；传播策略上，小程序游戏通过微信天然的社交属性，以“社群共振”形式进行推广。

俄罗斯方块是一款风靡全球的经典老游戏，其作者是俄罗斯人阿列克谢·帕基特诺夫。它于1984年6月被发明，类别属于娱乐休闲。它的流行程度不用多说，各个国家，大部分地区的游戏史都曾有过它的影子。因为规则简单，好上手因此它也曾陪伴着许多人度过童年时光。

游戏基本规则

1.游戏主场地是一个由行宽10*列高20的平面虚拟网格，网格中每一个格子是一个小正方形。

2.每个方块都由四个小正方形组成，它们有不同的形状：包括S、Z、L、J、I、O、T这7个字母.

1) 方块从正上方缓慢下落，但游戏速度会不断提升到上限。

2）玩家可以将方块左右平移，90度旋转以及加速下落。

3）方块下落到底部或其他方块上时，就不会再下落也不能再被控制，此时新的方块将会被刷新在上方。

4）当一行方块全部被填满，那么此行就会全部消除，上方全部方块自动下降一行，玩家获得分数。

5）当一个方块刷新时，游戏会提示下一个将要出现的方块，玩家可以根据这个提示预判操作。

3.每个新方块都会不断地从场地正上方刷出，玩家可以通过一些操作来消除方块获得分数奖励。

4.当游戏进行到后期速度加快时，可能有方块来不及处理导致一直累积。如果方块累积堆叠到了场地最上方，此时新方块无法生成，那么游戏就会结束，此时玩家得分为最终分数。

俄罗斯方块发行到现在有着许多的版本，它们的样式，平台甚至规则都有可能有着一定程度上的差别，但是总体来说都遵循着一些主要原则：每个方块都有四个小正方形组成，下落消除等。

它是有史以来最具标志性的游戏之一，自被开发开始到如今，就一直深受人们的喜爱，更是屡获殊荣。设计这样的小程序整个过程种包含的内容多， 涉及的知识广泛， 在设计的过程中也能实现知识的应用， 有利于学习框架的建立。

1.2 国内开发现状

微信小程序的提出无疑给中国IT行业普通程序员开发方式带来了巨大的影响，越来越多的开发者选择进行小程序开发而不是传统应用开发。这么多开发者贡献了超过一百万的微信小程序应用，分布在人们日常生活中的各种行业，如餐饮、旅游、地铁、公交等。同时借助微信的社交能力，微信小程序的日活用户已经突破2亿人次。

微信小程序自2017年1月正式上线以来，经过两年的高速发展，取得不菲的成绩。根据微信发布的《微信就业影响力报告》显示，截止到2018年12月，2018年微信小程序数量已超过100万个，较2017年增长超过75%，覆盖200个细分行业，为超过1000亿人提供过商业和政务服务，带动182万个就业机会，创造近70万个直接就业机会，累计创造商业价值5000亿元。

在2018上半年用户访问小程序占比情况报告中，数据显示，位居榜首的是游戏类小程序，占比为34.6%；其次为网购类小程序，用户访问占比为22.7%；工具类小程序排名第三，用户访问占比为13.2%；其后分别为出行服务、生活服务、餐饮、社交、图片摄影、线下零售、内容资讯、视频、旅游、汽车以及大健康。

调查显示，2018年小程序用户的平均使用时长约为10分钟，使用时长在6-15分钟的占比增加明显。以此可以看出用户对小程序使用粘性逐渐增强，用户在小程序的使用习惯已逐步养成。小程序吸引众多第三方服务商进场布局，涉及小程序开发、广告营销、数据监测等领域，据数据统计，小程序已吸引5000多个第三方平台加入，进一步加速了小程序生态的繁荣。2018年小程序掀起投资热潮，据数据统计，2018年小程序融资获得了超过80亿累计金额，并且有超100家投资机构进场。另外小程序也变成了创业流行热区，围绕小程序领域的创业、创新不断，小程序市场良好。

1.3 本文主要研究内容

本次课题主要设计开发一款俄罗斯方块游戏程序，能够进行经典的俄罗斯方块游戏操纵。 尽管俄罗斯方块在过去许多平台上有着许多的版本，但我们这次将赋予一个流行数十年的老游戏新的生命，让它能够继续被现代人所接受，能够跟上时代潮流。

结合微信小程序的俄罗斯方块游戏主旨通过在微信小程序平台上实现经典老游戏的新生，以往俄罗斯方块游戏只存在于掌机，PC机或者Android及IOS app中，但是现在用户可以获取商店的微信小程序，通过俄罗斯方块小程序方便的玩小游戏。

本论文的主要工作是在微信小程序平台上实现俄罗斯方块游戏的基本功能：

①游戏初始化与载入功能，能够对游戏进行初始化，能够开始新游戏或载入未完成游戏继续运行；
②游戏操纵功能，能够通过界面按钮或外设手柄进行游戏操纵；
③游戏设置功能，能够对游戏的背景音乐、界面配色等属性进行设置并保存；
④游戏统计功能，能够对游戏历史和数据进行统计、存储、查询等操作；
⑤在完成基础功能的前提下，扩展更多实用有趣的创新功能；

1.4 本文结构安排

本文共分为五章，每章的主要内容如下：

第一章：绪论。主要说明本研究的背景、目的及意义，介绍微信小程序及其发展历程、俄罗斯方块的背景、国内开发现状、本文的主要内容以及全文的组织架构。

第二章：系统架构与关键技术。主要介绍了程序总的系统架构和开发环境，并对开发过程中所需的关键技术做了简单介绍。

第三章：俄罗斯方块微信小程序的系统分析，将程序分成多个功能不同的模块进行分析，并详细描述每一模块所要实现的功能。

第四章：俄罗斯方块微信小程序的详细设计与功能实现，介绍了项目的总体架构以及开发环境。

第五章：总结与展望。本章节主要是对本文的研究工作进行总结分析，并指出了在研究中发现的不足之处，对下一步的研究进行展望。

1.5 本章小结

本章为绪论部分。1.1小节中主要阐述了俄罗斯方块微信小程序的项目背景及其意义；1.2小节研究国内相关项目的开发现状，体现了小游戏微信小程序的开发优势；1.3小节中明确了本文在项目中的主要研究工作；1.4小节列出了论文的撰写组织结构，进一步明确了本王呢的组织框架和系统模块实现设计计划。

第2章 系统相关技术研究

本章主要介绍了本俄罗斯方块微信小程序在其开发过程中所用到的一些关键技术，其中包括微信小程序的MINA框架、微信小游戏框架、微信小程序原生API的使用几部分。本课题的设计与实现主要就是建立在这些理论知识的掌握和应用之上。

2.1 微信小程序

小程序是一种全新的连接用户与服务的方式，它在微信内的获取和传播是非常便捷迅速的，同时具有良好的使用体验，主要体现在用户如何获取小程序、使用小程序方便快捷的服务理念上。用户可以通过很多方式来获取小程序，例如在线下扫二维码、通过公众号关联查找或者在微信的发现页面搜索小程序。同时由于微信对小程序有着硬性规定包括小程序整个文件占用空间不能太大，所以用户会花费很少的时间在获取及使用小程序上。这降低了小程序传播成本，也是小程序流行的基础。

微信团队为小程序开发提供了一个开发框架--MINA，MINA框架为开发者便利着想，使开发者能够非常方便地获得并使用微信客户端提供的各种功能或技术，在短时间内构建一个应用，它封装了微信客户端提供的许多基础功能像文件系统、网络通信、任务管理、数据安全等，也对上层开发提供了一整套JavaScript API。所以说，MINA就是一组便于开发微信小初高内需的工具集合。