设计文档-黑白棋.doc

黑白棋游戏的开发与设计一、需求分析1功能需求黑白棋游戏通常是黑白两个面，一方执白，一方执黑。每次在棋盘上走一个棋子，无论横竖线或斜线均可，只要两个同样颜色的将另一个颜色的夹在中间了，就可以将这个颜色翻过来，例如两个白子包住一排黑子就可以把这些黑子变成白子，通过相互翻转对方的棋子，最后以棋盘上谁的棋子多来判断胜负。它的游戏规则简单，因此上手很容易，但是它的变化又非常复杂。2非功能需求（1）界面友好，图形界面，游戏开始前有游戏的简单使用说明，方便玩家使用；（2）具有较好的容错能力，玩家在游戏过程中，除了规定的按键外，其他按键均忽略，不予处理；（3）发布游戏时，将图形驱动加载到程序中，使系统具有良好的可扩展性和平台适应性，可在任何PC机上运行。二、系统设计1设计思路从已知的黑白棋游戏中可知，应该用二维数组表示程序的数据，数组两个下标可以表示棋盘上的位置，数组元素的值代表棋格中的状态，共有三种情况，分别是空格、黑棋和白棋，这样给数组元素的取值设定为0、1、2。其中0代表空格，1代表白色棋子，2代表黑色棋子。这样程序的主要工作是接收棋手按键操作，一旦接收到回车键，说明棋手摆子，先判定是不是有效位置，也就是能不能包围住对方棋子，如果能，便对棋子所在的位置往上下、左右、左上、左下、右上、右下8个方向寻找被包围住的所有棋子（必须是连续的，中间不能有空格），将这些被包围住的对方棋子都变成自己的棋子，然后对当前棋盘中的黑白棋个数进行统计并输出结果。如果没有这样的位置可以落子，则停步，让对方走棋，重复上述步骤，直到游戏结束。如果想提前终止游戏可以按Esc键。2结构设计 棋盘状态用数组a88初值为0表示空格。函数的实体比较简单，因为要输出图形，所以应初始化图形系统，图形工作方式正确确定后，画出棋盘，调用playtoplay()人人对弈函数开始游戏。一旦游戏结束后，关闭图形系统，程序结束。（1）main()主函数：按照语法规则，首先定义使用到的常数、全局变量、函数原型说明。棋盘状态用数组a88，初值为0，表示空格。函数的实体比较简单，因为要输出图形，所以应初始化图形系统，图形工作方式正确确定后，画出棋盘，调用playtoplay()人人对弈函数开始游戏，一旦游戏结束后，关闭图形系统，程序结束。（2）DrawQp()画棋盘函数：背景颜色设为蓝色，从坐标（100，100）开始每隔40个单位用白色画一条水平直线，一条垂直线，构成棋盘，用循环语句实现。画线函数line()的参数为线的起点和终点坐标，注意要计算正确。函数setfillstyle()可以设置填充模式和填充颜色，fillellipse(int x,int y,int xradius,int yradius)以x和y为圆心，xradius和yradius为水平和垂直轴画一填充椭圆，当xradius和yradius相等时，则画出的是圆，用它表示棋子。（3）SetPlayColor()设置棋子的颜色：因为是两个棋手，同时棋盘也在不断变化，所以要判断棋手和棋盘变化设置了这个函数，函数的参数为整型变量t，根据t的值来设计填充棋子的当前颜色，值为1代表白棋，值为2代表黑棋。（4）MoveColor()恢复原来格子的状态：由于棋手在走棋的时候，他的棋子总是首先出现在棋盘的左上角，棋手要通过移动光标键走到要落子的位置，在经过的路程上显示当前棋子，就会覆盖原来的棋盘状态。所以，一旦棋子走过后，就应恢复原来的状态，是空格的依然显示空格，是棋子的就显示原来棋子的颜色，因为棋子移动过程并没有改变数组元素的值，所以可以根据数组元素的值判定原来的状态，如果是1，就恢复白色棋子，值是2则恢复黑色棋子，否则恢复蓝色空格。（5）playtoplay()人人对弈函数：这是游戏进行的函数，主要是接收棋手的按键消息，其处理过程如下：1）按Esc键程序可以随时结束。2）按上下左右光标键，则改变棋子移动的坐标值。3）按回车键后判断：如落子的位置已经有棋则无效，继续压键。如落子位置是空格，可以将棋子落入格内，调用函数QpChange()判断是否引起棋盘的变化，函数值为1有变化，为0没变化。如果棋盘有变化，说明将包围的对方棋子吃掉，统计当前分数，如果棋盘没有变化，则说明落子的位置无法包围对方的棋子也视为无效棋。可以继续寻找合适的位置，但开始统计其落子次数，一旦尝试次数超过当前棋盘的空格数，则说明他无棋可走，则放弃此步，让对方下棋。如果棋子变化后，格子已占满64格或一方棋子为0，则游戏结束，显示胜利方信息。按任意键程序结束。4）重复上述步骤，直到游戏结束。（6）QpChange()判断棋盘变化：当棋手按回车键落子后，就要分贝往8个方向判断是否包围住对方棋子，如果是，则改变棋盘，也就是棋盘上黑白棋子的个数要发生变化。表示黑白棋的图形用屏幕上的像素坐标，而棋子的状态是数组元素a，所以要根据落子的坐标x和y计算出对应数组元素a的下标i和j，i代表行，j代表列，对于8*8的棋盘，它们的值为0-7，如果j6，往右边判断，从当前位置开始，用循环语句判断右边是否有一个或连续多个对方的棋子，遇到自己的棋子或空格则结束循环，如果循环结束不是遇到空白，且列坐标小于8，则说明这些位置的棋子是被自己包围的对方棋子，将它们吃掉也就是改变自己的棋子，如果有棋子发生了变化，给棋盘变化标识值赋值为1，同样的方法向左、上、下等8个方向进行判断，并作相应的变化。如果所有方向都判断过，并且没有引起棋盘的变化，则棋盘变化标识值yes为0返回yes结束本函数。（7）DoScore()处理分数：根据当前数组元素的值判断分数，也就是各方棋子的个数，如果数组元素值为1，白棋棋子数加，如果数组元素值为2，则黑棋棋子数累加。（8）PrintScore()输出成绩：利用设置实体填充模式填充矩形条清除掉前次的成绩，再利用sprintf()函数将整数转换为字符串的形式，再利用outtextxy()函数将成绩输出。（9）playWin()输出胜利者结果：根据分数值score1和score2的大小得出下棋的结果，输出赢者信息。黑白棋C语言课程设计三、系统实现1playtoplay()函数流程图 如图1所示。图1 playtoplay()函数流程图2主函数流程图如图2所示。 图2 主函数流程图黑白棋程序的整体流程是主函数main()通过调用图形系统初始化函数initgraph()、棋盘绘制函数DrawQp()、对战函数Playtoplay()以及关闭图形系统函数closegraph()来实现游戏程序。函数DrawQp()绘制棋盘并进行游戏状态初始化。对战函数playtoplay()使用两个嵌套的while循环来模拟走棋的过程，外层循环用来变换棋手，内层循环用来模拟棋手的具体走棋过程，关键是调用函数QpChange()来判断棋盘的变化。按Esc键直接退出游戏。除此之外，实现黑白棋游戏的其他函数包括SetPlayColor()、MoveColor()、DoScore() 、PrintScore()等。函数SetPlayColor()用来设置棋子的初始颜色为黑色和白色。函数MoveColor()完成恢复棋盘原始状态的功能：棋手每走完一步棋后，该函数恢复棋盘格子的原始状态，即如果是从起点出发就将格子恢复为红色，其他情况如果是1，则恢复白色棋子，是2则恢复黑色棋子。函数DoScore()用来处理棋手所得的分数。函数PrintScore()完成在不同的位置输出棋手的成绩。函数PlayWin()输出最后胜利者的结果信息。黑白棋游戏的棋盘由8*8个格子组成，每个格子的大小为40*40的屏幕像速。棋盘左上角的坐标为（100，100），右下角的坐标为（420，420），棋盘左上角格子的中心坐标为x=120,y=120.游戏中棋子为半径15像速的圆，分别填充为黑色和白色。程序采用8*8二维数组Map来存放对局双方对弈情况即双方在棋盘上的对弈棋子。数组元素Map00在棋盘左上角第一个位置相对应，数组元素Map01与棋盘第一行第二个位置相对应，以此类推。因此，数组元素Map70对应着棋盘左下角的落子位置，元素Map77对应着棋盘右下角位置棋子。程序约定：数组元素值为1代表黑方，2代表白方，否则说明棋盘上该位置对弈双方尚未落子。棋手下棋时，棋子每次都在棋盘左上方的初始位置（120，80）出现，以供游戏者移动。程序中用变量x、y分别代表当前棋子的横、纵坐标（x、y）。用下棋手数t来标识对弈棋手，t不能被2整除则代表黑方，能被2整除则代表白方棋手。因此根据下棋手数t记录黑、白双方对弈棋局Map的代码为：If(t%2=1) /*黑方棋手，则将棋盘数组中对应元素置1*/Map(x-120)/40(y-120)/40=1;Else /*白方棋手，则将棋盘数组中对应元素置2*/Map(x-120)/40(y-120)/40=2;游戏中判断对弈双方是否可以在当前位置（x，y）落子是实现的关键。落子的判断条件为：当前位置（x ，y）不是初始位置（120，80）。同时在该位置黑、白双方尚未落子，并且可以翻转对方棋子时，方可在当前位置落子。程序首先进行判断：Y!=80&Map(x-120)/40(y-120)/40!=1&Map(x-120)/40(y-120)/40!=2即当前棋子位置不是初始位置，并且双方均未落子。在满足上述条件的前提下，通过调用函数QpChange()来判断当前下棋位置是否乐意翻转对方棋子，并最终确定此置是否可以落子。函数QpChange()入口参数包括落子当前的位置坐标（x，y），以及下棋手数t。函数根据当前棋局的情况，即记录在数组Map中的游戏双方对弈的内容，以棋手下棋的当前位置为中心对棋盘的八个方向进行判断，决定是否可以使对方棋子翻转，同时修改被翻转棋子的颜色，最后将棋盘修改标记yes返回。这里以向右的判断为例，来说明函数QpChange()的具体实现：初始时棋盘修改标记yes为0，即为棋子翻转。通过行列坐标交换计算当前棋子在棋盘数组Map中的，当棋子位于棋盘8列中的前6列时才向右进行判断；遇到己方棋子或空格时停止，并将位于两位置间的对方棋子变为己方颜色的棋子。若存在被改变颜色的棋子，则置位棋盘修改标记yes为1。若无棋子颜色翻转，则不做修改，其他7个方向的情况类似。程序通过检测方向键来移动旗子，移动一步后重复落子条件的判断，满足落子条件则落子，然后换对手下棋，若累计尝试落子次数超过棋盘上剩余空格的数量时，当前棋手失去一次落子机会，换对手下棋。游戏者分数score的更新通过函数DoScore()实现。该函数通过统计保存对弈情况数组Map的元素值实现对棋手得分的更新。四、系统测试该部分主要编写测试计划，记录测试的过程和结果，并对测试结果进行分析总结，优化系统。1功能测试测试功能测试结果用例1测试开始游戏打开游戏主界面用例2测试下棋，在正确位置下棋正确显示出下子后的棋盘状态用例3测试下棋，在错误位置下棋提示玩家下棋位置错误，重新下棋用例4测试退出退出黑白棋游戏用例5测试游戏结果提