Ein Spiel mit GameMaker erstellen – Tetris

Wie versprochen, zeige ich euch heute den Quellcode zu einem kleinen Spiel das ich programmiert habe. Es handelt sich aber nicht um eine Eigenkreation, sondern der Nachprogrammierung eines Spieles das es schon sehr lange Zeit gibt – seit 1984. Noch heute erscheinen neue Versionen davon und es ist bei vielen Altersklassen noch immer ein beliebter Pausenkiller. Die meisten kennen es vermutlich von Nintendo-Konsolen, andere spielen es mittlerweise auf ihren Handys.
Es handelt sich um TETRIS!

Dieses Spiel wird gerne geklont und nachgeahmt und das nicht zuletzt weil es so „simpel“ ist. Die Programmierung hingegen, ist vielleicht nicht so trivial, wie man denken mag… je nachdem wie man es umsetzt.
Ich möchte hier meine Version, welche ich mit dem GameMaker: Studio (in der Version 1.4.1657) erstellt habe teilen und ein wenig dazu erklären.

Download Tetris (.zip Datei 867KB)

In diesem Archiv findet ihr das komplette Projekt inklusive Bildern und allem Code.
Insgesamt ist das Spiel nicht unbedingt anfängerfreundlich geschrieben – wir wollen es ja gleich „richtig“ lernen, bzw. mal sehen, wie soetwas aussehen kann. Das heißt, der Code ist teilweise stark optimiert und es wurde kein unnötiges Drag’n’Drop verwendet. Trotzdem habe ich die Skripte übersichtlich strukturiert und umfangreich kommentiert (allerdings auf Englisch).

Im Folgenden möchte ich genauer auf die Einzelteile des Spiels eingehen und minimal erläutern.

Die Räume:

Damit ein Spiel gestartet werden kann, muss mindestens ein Raum existieren. In Tetris haben wir drei Räume:

room_intro
room_title
room_game

Relevant ist nur der room_game, die anderen sind nur schon mal vorbereitet und reichen direkt durch zum jeweils nächsten Raum.

Die Objekte:

obj_all Persistentes (allgegenwärtiges Objekt), welches sich um alles kümmern soll, das immer und in jedem Raum passieren kann.
obj_intro Ein Objekt das sich um ein Intro ganz zu Beginn des Spiels kümmern wird.
obj_title Dieses Objekt soll sich um den Titelbildschirm kümmern. Von dort aus sollen z.B. verschiedene Spiel-Modi gestartet werden können.
obj_tetris_controller Der Kontroller soll sich um das in-game Spielgeschehen kümmern. Er ist das Herzstück des Spiels.
obj_tetris_stone Dies verkörpert einen Tetrisstein einer beliebigen Form.
obj_tetris_back Hilfsobjekt zum Zeichnen eines Hintergrundes.


Die Skripte:

Dies sind nur fünf von zehn Skripten, die in dem Spiel Verwendung finden (siehe original Post für die Skripte). Für die Restlichen könnt ihr in das angehängte Archiv schauen.

Wenn ein neuer Tetris-Stein erstellt wird, wird ihm eine zufällige Form übergeben. Folgendes Skript legt für eine beliebige der möglichen Formen ein 2D-Array (eine Matrix) an, welches bestimmt, welche Stein-Teile des maximal 4×4 großen Steines gesetzt sind und welche nicht.
↓ tetris_set_stone_parts(form) ↓

Die folgenden beiden Skripte werden für den aktuell fallenden Stein aufgerufen, wenn man die Taste für eine Rechts- bzw. Linksdrehung drückt. Sie ordnen die gesetzten Tetris-Teile der oben genannten Matrix so um, dass der gesamte Stein um 90° gedreht wird.
↓ tetris_stone_turn_right() ↓

↓ tetris_stone_turn_left() ↓

Nachdem ein Stein bewegt wurde, kann mit dem nächsten Skript geprüft werden, ob er mit einem anderen Stein kollidiert. Dabei werden alle anderen Steine betrachtet und zunächst geprüft, ob sich die Bereiche der maximal möglichen Größe von 4×4 Stein-Teilen überlagern. Erst wenn das der Fall ist, werden auch die einzelnen Stein-Teile geprüft. Dieses Vorgehen ist sehr effizient und bei heutiger Rechenleistung nicht nötig… man könnte dies auch sehr viel einfacher umsetzen. Aber wie gesagt – dies soll zeigen wie man es „richtig“ macht. 😉
↓ tetris_check_collision() ↓

Wenn ein fallender Stein schließlich aufgeschlagen ist, also nach einer Bewegung kollidiert ist, kann mit diesem Skript geprüft werden, ob Zeilen vollständig ausgefüllt sind und somit also aufgelöst werden können.
↓ tetris_check_for_clearing(clear_y1, clear_y2) ↓

Das Zusammenspielen der Einzelteile:

So, jetzt habt ihr die wichtigsten Bausteine des Spiels kennengelernt, doch wie hängen diese zusammen? Auch dies möchte ich nur minimalistisch ansprechen:
Der Raum room_game bekommt das Objekt obj_tetris_controller im Raum-Editor zugewiesen.
Wenn das Spiel nun gestartet wurde und man den Raum erreicht hat, wird sich dieser Kontroller um alles kümmern. Er erstellt z.B. auch eine Instanz des obj_tetris_back Objektes, welches sich um den Hintergrund kümmern soll.
Der Kontroller erstellt nun eine obj_tetris_stone Instanz am oberen Bildschirmrand. Immer nach einer bestimmten Zeit, welche im Create-Event des Controllers auf eine halbe Sekunde, bzw. 500000 Mikrosekunden festgelegt wurde (fall_time = 500000), wird der aktuelle Stein ein Feld nach unten bewegt. Diese Bewegung findet im Step-Event des Kontrollers statt.
Was in diesem Event ebenfalls noch passiert, ist die Überprüfung auf verschiedene Tastendrücke, wie etwa den Pfeiltasten oder WASD, zum Steuern des fallenden Steines. Je nachdem, was gedrückt wird, wird der Stein nach links, rechts oder unten verschoben, bzw. mit Hilfe der obigen Skripte gedreht. Nach einer jeden solchen Aktion wird erneut auf Kollision geprüft und die Aktion ggf. rückgängig gemacht, denn wir wollen ja nicht dass Steine sich überlagern.
Wenn ein Stein unten aufschlägt, also eine gewisse Höhe auf dem Spielfeld erreicht hat, oder mit einem Stein unter sich kollidiert, dann wird seine Bewegung gestoppt. Nach diesem Stopp wird via tetris_check_for_clearing auf auflösbare Zeilen geprüft und danach ein neuer Stein am oberen Bildschirmrand generiert. Wurden allerdings voll ausgefüllte Zeilen gefunden, so werden diese entfernt. Dieser Vorgang ist vermutlich der komplizierteste in diesem Programm, da hierfür die Matrizen der Steine angepasst werden müssen und evtl. sogar ein Stein in mehrere Steine gespalten werden muss, weil vielleicht nur seine Mitte aufgelöst wurde…
Wenn ein neuer Stein „eingeworfen“ wird, muss geprüft werden, ob er dafür auch genügend Platz hat. Wenn bereits hier eine Kollision stattfindet, ist das Spielfeld voll und das Spiel somit vorbei.

Und so sieht das Endergebnis aus. Dabei bleibt anzumerken, dass der Hintergrund bei einer Google-Suche gefunden wurde und auch die Schriftart nicht von mir ist. Alles andere darf gerne frei verwendet werden (gerne natürlich auch mit Credits an BadToxic 😉 ). Aber auch Fehler sind in dieser Version noch enthalten – der Finder darf sie gerne behalten…

Ich weiß, dieses Tutorial ist nicht unbedingt für Einsteiger geeignet, aber man kann damit doch ganz schön sehen, wie der GameMaker funktioniert oder davon lernen wenn man schon dafür bereit ist. ^^
Auch hätte ich noch sehr viel zeigen und erklären können, doch leider fehlt mir dazu die Zeit. Doch wenn ihr Fragen habt, nutzt gerne die Kommentarfunktion dieses Blogs – ich werde versuchen zu helfen. 🙂

Und an dieser Stelle verrate ich noch, dass ich auch an dem Spiel weiter mache und versuche etwas schönes auf die Beine zu stellen. 😉

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Original Post, Freitag, 25. Dezember 2015