【テトリスを作る②】基本機能の実装

「テトリスを作る」第2回は、SRSシステムやスコア計算を除く基本機能の実装です。

前回の記事はこちら

具体的には、

• Tetrominoクラス
• PlayFieldクラス
• Tetrionクラス
• Canvasクラス（GUI用）
• EventHandlerクラス（キー入力管理）
• Applicationクラス（GUI起動）

を作成します。なお、当初はC++での実装を考えていましたが、GUI作成の手間を考えてPythonで実装することにしました。（後でテトリスの動作に直接関係する部分だけC++に書き換える可能性もあります。）今回はこちらの記事を参考に、Tkinterを用いてGUIを作成します。

テトリスのコア機能

Tetrominoクラス

今回、Tetrominoクラスに保持させる情報は以下の通りです。

• 色（GUI用）
• Tetrominoの座標 （色々な用途）
• Tetrominoの形状（SRSシステム用）
• 回転した回数（SRSシステム用）
• 通常の回転における中心点

また、移動・回転による座標計算もTetrominoクラスで行います。後にPlayFieldクラスで実装する、移動可能 / 回転可能 判定を容易にするために、Tetrominoインスタンスをコピーするための関数も作成します。ソースコードはこちら。（リポジトリ公開したらリンク貼ります。）

PlayFieldクラス

今回はテトリスの盤面をnumpyの二次元配列で表現します。GUIの色塗りを考えなければビットマップで十分ですが、今回はTetrominoの種類を区別するために0から7の整数値を使用します。

PlayFieldクラスが持つ情報は、

• 盤面の横幅
• 盤面の高さ
• 盤面の状態

です。また、PlayFieldクラスは以下の操作を行います。

• ゲームオーバーの判定
• 移動可能判定
• 回転可能判定
• 横一列Tetrominoが揃った際の削除
  • テトリスの判定もここで行う（未実装）
• Tetrominoを盤面に固定

ソースコードはこちら。（リポジトリ公開したらリンク貼ります。）

Tetrionクラス

Tetrionクラスはテトリスの制御を担当します。Tetrionクラスは以下の情報を持ちます。

• 盤面（PlayFieldインスタンス）
• 現在操作可能なTetromino
• Tetromino生成器
• ホールドされたTetromino（未実装）
• 描写用クラス（Canvasクラス）

Tetrionクラスが担当する操作は以下の2つです。

• ゲームの開始・終了
• ユーザー操作の反映（回転・移動）

回転・移動の判定はPlayFieldクラス、回転・移動に伴う座標の計算はTetrominoクラスで行ったため、Tetrionクラスでする必要があるのは、適切な回転軸の設定および移動ができない場合の処理です。

回転軸の設定はSuper Rotation System（SRS）に従って行います。場合わけが多く煩雑なため、この実装は次回以降に行います。

Tetrominoの生成は、7種類のTetrominoを1巡ずつするようにランダムに行います。つまり、7種類のTetrominoのランダムな順列を連続して出力していきます。

ソースコードはこちら。（リポジトリ公開したらリンク貼ります。）

GUI及びアプリケーション起動に関する機能

これらの機能についてはあまり本質ではないと考えるため、簡単に触れるに留めます。

Canvasクラス

盤面を色を付けて描写するためのクラスで、TkinterのCanvasを継承して作ります。絵を描くための紙みたいなものかなーと思ってます。

盤面、Tetromino共に正方形の塊として描写しています。盤面の状態が変化した際は変化した部分（差分）のみを描写する仕様です。

ソースコードはこちら。（リポジトリ公開したらリンク貼ります。）

EventHandlerクラス

このクラスではあるキーを押した際の動作を決定します。例えば、左矢印でTetrominoを左に動かす、などの操作です。キーと動作の対応付けはTkinterで提供されているbind関数を用いて行います。

ソースコードはこちら。（リポジトリ公開したらリンク貼ります。）

Applicationクラス

これまで作成してきたテトリスを実行するためだけのクラスです。TkinterのTkを継承して作ります。

ソースコードはこちら。（リポジトリ公開したらリンク貼ります。）