從零打造俄羅斯方塊：GDI+ 圖形程式設計完整實戰

俄羅斯方塊雖演算法簡單，但介面體驗卻是開發重心：方塊圖形渲染、使用者操控、消行計分邏輯皆需精心打磨。本文以 Windows Forms 搭配 GDI+ 繪圖，完整呈現從資料結構設計到遊戲迴圈實作的全過程。

圖形資料結構：3×3 矩陣編碼

採用馬賽克概念，將 7 種經典方塊（I、J、L、O、S、T、Z）統一以 3×3 整數矩陣 表示：0 為背景，1~8 對應不同顏色。例如 T 型方塊：

new int[3,3] {
  {0,0,0},
  {0,1,0},
  {1,1,1}
}

非零值即代表方塊佔用的格子位置，數值同時編碼顏色，實現「一矩陣多用」。

核心遊戲迴圈與互動

• 使用者操控：鍵盤 KeyPress 事件處理左右移動、旋轉；Timer 觸發自動下落。
• 碰撞檢測：check() 方法驗證目標位置是否越界或與已落定方塊重疊。
• 消行邏輯：掃描每列，無 0 則滿行，移除該行並以上所有行下移一格，累計分數。
• 畫面重繪：覆寫 OnPaint，所有視覺變更（移動、旋轉、消行）均呼叫 Refresh() 觸發重繪。

關鍵技術細節

矩陣旋轉演算法

順時針旋轉本質為矩陣轉置後左右翻轉：newMatrix[j, n-1-i] = oldMatrix[i, j]。旋轉前必須呼叫 check() 驗證合法性。

動態難度調整

Timer.Interval = 基礎間隔 - 等級 × 遞減值，等級越高下落越快，極限約 50ms/幀。

座標系轉換

conversize() 將矩陣總元素數（9/16）映射為邊長格數（3/4），供繪圖計算實際像素座標。

完整程式碼架構

public partial class TetrisForm : Form {
  int[,] board = new int[10, 20];      // 遊戲區 10×20
  int[,] currentFigure;                // 當前方塊矩陣
  int px, py;                          // 方塊左上角座標
  Timer fallTimer;

  // 初始化 8 種方塊矩陣...
  // KeyDown 處理移動/旋轉...
  // fallTimer_Tick 自動下落...
  // check() 碰撞檢測...
  // clearLines() 消行計分...
  // OnPaint 統一繪製 board + currentFigure...
}

將遊戲邏輯封裝為獨立元件（UserControl），即可輕鬆嵌入任意專案。完整原始碼可作為 GDI+ 遊戲開發的入門範本。