1、华中科技大学计算机科学与技术专业毕业论文毕 业 论 文题 目扫雷游戏学 校专 业计算机科学与技术学 号姓 名指导教师2014 年9 月18日摘 要随着Internet的迅速崛起，信息网络化成为时代的主题。许多行业在经营过程中对计算机技术的依赖程度不断增强，而计算机也成为了当今社会不可或缺的一部分。人们用计算机来工作、通讯、聊天、视频、游戏、娱乐等，在如此快速的社会里，每一个人都有来自各方面的重大的压力，而此刻游戏也就成了我们每个人用于释放压力的首选。近年来，随着网络的发展，游戏便成为了很多人关注的焦点。与传统的影音产业一样，游戏产业也是娱乐行业的一个重要组成部分，基于数字化的网络游戏更让人们找
2、到了前所未有的感受，并已经成为全球互联产业的热点。扫雷游戏是windows操作系统自带的一款小游戏，在过去的几年里windows操作系统历经数次换代更新，变得越来越庞大、复杂，功能也越来越强大。但这款小游戏还是保持原来的样貌，可见人们对它的喜爱程度并非一般，不过也有很多人对这款游戏不是太了解。本系统的开发是以.NET作为框架，VS作为开发工具，采用C#程序设计语言的开发扫雷游戏。论文首先阐述了扫雷游戏的开发，然后对系统进行了较详细的需求分析，最后对系统测试和分析，该系统表现出来一定的可玩性和趣味性，具有一定的价值。关键词：扫雷游戏；C#AbstractWith the rapid rise o
3、f the Internet, information network has become the main theme of the times. Many industries in the process of operation depends on the unceasing enhancement of the computer technology, the computer has become a part of todays society is an indispensable. People use computers to work, communication,
4、chat, video, games, entertainment, in such a rapid society, everyone has a great pressure from all sides, and now the game has become each and every one of us to release the pressure of choice.In recent years, with the development of network, the game will become the focus of attention of many peopl
5、e. As with traditional audio and video industry, an important part of the game industry is the entertainment industry, the digital network game let the people found a hitherto unknown feeling based on, and has become a hot spot of global Internet industry.Minesweeper is a Windows operating system co
6、mes with a small game, in the past few years windows operating system through several times of regeneration, becomes more and more large, complex, the function is also more and more powerful. But the game is still maintained the original appearance, visible people love the extent of it is not common
7、, but there are a lot of people in the game is not too understand.The development of this system is based on .NET as framework and VS as a development tool, using C# programming language to develop the Minesweeper game. This paper describes the development of the Minesweeper game, and then discusses
8、 the system demand analysis in detail, finally, the system is tested and analysed, and shows certain playability and interesting, it has a certain value.Key words: Minesweeper game ;C#1 绪论2 开发环境与相关技术1 引言1.1 课题背景随着网络技术的发展,其产物之一游戏也日益受到人们的关注。中国的网络游戏虽然相比别的国家起步较晚,但发展十分迅速。它不仅仅是互联网和社会的重要组成部分，而且深刻的影响着人类的生活。
9、游戏已经成为许多人消遣娱乐的主要途径，使用过微软操作系统的用户，对扫雷这款游戏都不会陌生，因为这是微软操作系统中自带的一款游戏，而且这项游戏操作简单，老少皆宜。整个游戏在数字的提醒下进行雷的抓获，充满了紧张但是快乐的气氛，游戏会给用户带来快乐也给用户释放一下各方面的压力，游戏的设计过程能不断地训练使用者的逻辑思维，对于脑力要求越来越多的现在人来说，这一款游戏能让我们在适当的时候得到放松和享受，更可以不时的检验下自己，所以我们不难发现基于扫雷的一些升级游戏在市面上也越来越多了。通过研究Windows操作系统自带的扫雷游戏，我们可以发现在这个游戏中主要有以下两个关键的地方：第一个是初始化问题，包括
10、随机产生本局游戏中雷的总数，雷的分布对于每一个小区域如何获取周围地区分布的雷数等等。第二就是对鼠标事件的处理问题，既在游戏过程中对鼠标事件应如何做出反应。1.2课题研究意义近两年的大学辅修生活也即将进入尾声了，经过两年的学习，我对计算机方面也有了一定的了解和认知，本次的毕业设计正是对我的阶段性学生生涯的一个检验，同时也是一个将自己所学与实践相结合的机会，我希望通过这次的毕业设计能使自己在设计程序和开发程序方面有一个新的认识和提高。本次毕业设计既锻炼了我们的实际动手能力，又在老师的指导下进行了一次模拟实际产品的开发，对于我们以后工作能力的培养具有重要意义。在计算机逐步渗入社会生活各个层面的今天，
11、计算机已经成为人们日常生的一部分，它遍及世界的大街小巷，越来越多的人使用计算机办公。拥有这种利器，我们能方便而又快捷地解决身边的各式各样的问题，同时计算机在人们娱乐减压方面也是战功卓越，成为了当今快节奏生活的一种调剂品，有了它，人们可以劳逸结合，更加高效的创造生活的价值。扫雷游戏是Windows操作系统自带的一款益智类小游戏，在过去的几年之中，Windows操作系统换代更新了数次，系统变得越来越庞大、复杂，功能也是越发强大、稳定，可是这款小游戏仍然保持其原有的面貌，可以看得出，这款小游戏是多么的深受大众的热爱。本次的毕业设计，我想尝试着依附vs2010作为开发工具，利用C#语言来开发一款类似“
12、扫雷游戏”的小游戏。通过研究Windows操作系统自带的扫雷游戏，我们可以发现在这个游戏中主要有以下两个关键的地方：第一个是初始化问题，包括随机产生本局游戏中雷的总数，雷的分布对于每一个小区域如何获取周围地区分布的雷数以及实现当按下坐标点，能够扫出周围的一片非雷区的功能等等。第二就是对鼠标事件的处理问题，即为当用户按下左键或者右键的时候，执行相应的动作。这次的毕业设计对于我这个只学过C语言的新手来讲，是一次严峻的考验，同时也是一次难得的考验自己的机会。我希望自己能够从中学习到更多新的知识和一些编程的基本思想来丰富我的知识层面，可以为我以后的编程生涯奠定一些理论依据。同时我也将尽我所能的将自己两
13、年内所学的运用到实际，与实践相接轨，把理论转化成真正属于自己的东西。总的来讲，本次课设既锻炼了我们的实际动手能力，又是一次在老师的指导下进行的一次模拟的实际产品的开发，对于我以后工作能力的培养具有非常重要的意义。1.3 国内外游戏研究情况 在这个数字出版产业发展的迅猛时代，作为数字出版业核心之一的游戏出版产业是日益红火。生活在如今飞速发展的时代，我们的步子是越来越快速了，人心日益疲惫，这个时候，游戏就成为我们生活不可或缺的一款调剂品，各种小游戏也是纷纷争相出炉，出现在我们生活的四周。目前游戏业已经以每年超越200亿美元的产值成为全球最大的娱乐事业，继美国、日本、韩国之后，越来越多的国家也开始重
14、视游戏产业的庞大商机，而以国家力量主导发展电子游戏产业。现在，北美的电子游戏产业收入已经接近了整个电影产业的收入，这就足以证明游戏行业潜力的巨大。中国游戏行业起步相对国外较晚。但已形成巨大的产业规模。游戏出版行业的迅速成长，给更多的人们带来了丰富多彩的互动娱乐体验。随着产业环境的改善，企业实力的增强，中国游戏行业还将有更广阔的发展空间。1.4 课题研究目的本课程设计是计算机科学与技术专业重要的实践性环节之一，是对本课程学习后进行的一次全面而综合的练习。本次课程设计的目的主要有：(1).培养综合运用所学知识独立完成课题的能力。(2).更深入地理解和掌握该课程中的有关基本概念，程序设计思想和方法。
15、 (3).提高对工作认真负责、一丝不苟，对同学团结友爱，协作攻关的基本素质。 (4).培养勇于探索、严谨推理、实事求是、有错必改，用实践来检验理论，全方位考虑问题等科学技术人员应具有的素质。(5).培养从资料文献、科学实验中获得知识的能力，提高从别人经验中找到解决问题的新途径的悟性，初步培养工程意识和创新能力。 (6).对掌握知识的深度、运用理论去处理问题的能力、实验能力、课程设计能力、书面及口头表达能力进行考核。(7).巩固和加深学生对C#的基本知识的理解与掌握。(8).掌握C#语言编程和调试的基本技能。(9).运用C#语言对程序的简单设计。(10).掌握程序设计说明文档的能力与技巧。(11
16、).让学生掌握较为简单的算法分析能力。2 开发环境与相关技术本系统是采用C#编程技术，在Windows 7操作系统环境下，采用VS2010开发工具进行设计与开发的C#扫雷游戏。2.1 C#技术 C#是微软公司发布的一种面向对象的、运行于.NET Framework之上的高级程序设计语言。并定于在微软职业开发者论坛(PDC)上登台亮相。C#是微软公司研究员Anders Hejlsberg的最新成果。C#看起来与Java有着惊人的相似；它包括了诸如单一继承、接口、与Java几乎同样的语法和编译成中间代码再运行的过程。但是C#与Java有着明显的不同，它借鉴了Delphi的一个特点，与COM（组件对
17、象模型）是直接集成的，而且它是微软公司 .NET windows网络框架的主角。C#是一种安全的、稳定的、简单的、优雅的，由C和C+衍生出来的面向对象的编程语言。它在继承C和C+强大功能的同时去掉了一些它们的复杂特性（例如没有宏以及不允许多重继承）。C#综合了VB简单的可视化操作和C+的高运行效率，以其强大的操作能力、优雅的语法风格、创新的语言特性和便捷的面向组件编程的支持成为.NET开发的首选语言。 C#是面向对象的编程语言。它使得程序员可以快速地编写各种基于MICROSOFT .NET平台的应用程序，MICROSOFT .NET提供了一系列的工具和服务来最大程度地开发利用计算与通讯领域。C
18、#使得C+程序员可以高效的开发程序，且因可调用由 C/C+ 编写的本机原生函数，因此绝不损失C/C+原有的强大的功能。因为这种继承关系，C#与C/C+具有极大的相似性，熟悉类似语言的开发者可以很快的转向C#。2.2 VS介绍Microsoft Visual Studio（简称VS）是美国微软公司的开发工具包系列产品。VS是一个基本完整的开发工具集，它包括了整个软件生命周期中所需要的大部分工具，如UML工具、代码管控工具、集成开发环境(IDE)等等。所写的目标代码适用于微软支持的所有平台，包括Microsoft Windows、Windows Mobile、Windows CE、.NET Fra
19、mework、.NET Compact Framework和Microsoft Silverlight 及Windows Phone。目前VS2010有五个版本：旗舰版、专业版、高级版、学习版和测试版。区别于其他几个版本，VS2010会使你有一种回归VC6的感觉，例如ClassWizard等又出现了。而且可以自定义开始页；新功能还包括： 1.能够支持Office； 2.多显示器支持；3.C# 4.0中的动态类型和动态编程；4.使用Visual Studio 2010的特性支持TDD；5.C+ 0x新特性；6.Quick Search特性；7.IDE增强；8.使用Visual C+ 2010创建
20、Ribbon的界面；9.新增基于.NET平台的语言F#；Visual Studio 2010 提供了高级开发工具、调试功能、数据库功能和创新功能，帮助在各种平台上快速创建当前最先进的应用程序。Visual Studio 2010和.NET Framework 4.0在五个方面有较大的创新点：民主化的应用程序；显著地改进了开发者最核心的开发体验；提供工具软件和服务平台，创造令人惊奇的解决方案；跨部门应用；高效的开发环境等等。开发人员能够利用这些丰富的客户端和服务器端框架轻松构建以客户为中心的 Web 应用程序，这些应用程序可以集成任何后端数据提供程序、在任何当前浏览器内运行并完全访问 ASP.
21、NET应用程序服务和 Microsoft 平台。3 系统需求分析及设计在软件设计与开发过程中，需求分析是必不可少的。当接到一个系统开发任务时，不应该直接进行开发工作，而是应该先对所需要开发的系统进行一番了解。开发人员需要知道这个系统将来是要干什么的，为什么样的人群服务。从这些入手一步一步了解系统，才能明确系统所需要的功能。这样，开发人员便可以找到开发的方向。把握住开发方向，才能设计出人性化的系统，而不是那些粗制乱造不切和实际的系统。3.1 需求分析 相信大多数使用Windows操作系统的使用者，对这款扫雷游戏都不陌生。这款游戏不止操作简单，规则也不难，再加上游戏速度的控制机制得宜，让整个游戏在
22、操作过程中充满了快乐与紧张的气氛。除了游乐当中能带给使用者快乐之外，游戏的设计内容无形中也不断训练使用者的逻辑思考能力，对于依靠高度脑力工作的现代人，都可以通过这个游戏，不时的检验一下自己，所以我们不难发现，在各种可携带的电子产品上都有这款游戏的踪影。在设计之前，我们不妨先来了解一下这款扫雷小游戏的运作规则。游戏的目标是，在不掀开任何藏有地雷的方块情况下，以最快的速度找出所有的地雷。如果在掀开方块的过程中，不小心翻开（踩到）藏有地雷的方块，则宣告游戏失败（游戏结束），惟有将整个所有不含地雷的方块掀开，同时将所有含有地雷的方块进行标记，游戏才算成功。游戏的操作方面主要以鼠标为主，当鼠标指针对准未
23、翻开的方块按下左键时即表示翻开方块，当鼠标指针对准未翻开的方块按下右键时即表示标示或疑示地雷，反复按下右键则方块会以未标示标示疑似三者关系不断循环。游戏者可以通过地雷区内的数字提示了解以数字为中心的其周边八个方格内所含的地雷数，假若翻开的方块显示数字“2”，则表示以其为中心的周边方块内藏有2个地雷。当按下的方块不是地雷，且周边八个方块也都没有地雷时，方块会以被翻开方块的八个方向将空白方块翻开。一个典型的扫雷游戏主要功能有: 1.雷区布置模块：主要是实现雷区的布置。2.随机布雷模块：游戏中的地雷是随机铺设的，可以调用随机发生函数生成随机数。利用随机数去除最大行数或最大列数，得到放置地雷行列的坐标
24、。然后分别把地雷放置到不同行列和列数的格子中。3.自动打开周围不是地雷的格子模块：在游戏中，当玩家单击的格子周围没有地雷格子时就需要程序自动地打开以提高玩家的效率。其实现是通过递归的方法不断地打开当前格子周围地雷是0的格子来实现的。4.获得周围地雷个数模块：在游戏中如果玩家打开一个格子时，如果当前格子不是地雷时，则会显示其周围相邻方格（即上下左右以及斜对角的方格）地雷的总个数。要实现这个功能则要通过当前周围33范围的数组。当找到一个元素状态的地雷时，就把记录增加1，直到9个格子全部找完。5.当玩家打开一个格子时，就对当前格子进行判断。如果是地雷，说明玩家不幸踩雷游戏以失败告终。而如果不是地雷，
25、就对玩家选中的格子周围表示进行判断，如果有判断错误的格子，也说明玩家失败游戏结束。6.游戏胜利的判断：通过遍历整个地雷数组，查找是否全部的地雷格子已经被表示或者找出来。如果已经全部找出来或被标示出来，那么则玩家胜利。反之，说明玩家未胜利，需要继续游戏。7.玩家输入的设计与实现：a)接受玩家在界面上的鼠标左键输入信息。b)对当前鼠标的坐标进行判断。c)当在按钮区时，调用控制按钮的处理函数。d)当在地雷区时，如果当前游戏的状态是等待输入或者正在运行时，就得到当前所有选中的格子指针；反之则不会响应。e)在得到格子指针后，对选中的格子进行判断，如果是正常的格子，即未被打开过的格子，就转到了格子处理函数
26、；如果不是正常的格子，则不进行响应。f)实现鼠标右键的处理，前三步同鼠标左键的处理，第四步处理为如果当前格子的状态进行变化。其变化规则为：标记（旗子）、未知（?）、正常。3.2 可行性分析系统的可行性分析可以从经济可行性、技术可行性、管理可行性等几个方面进行可行性分析。3.2.1 经济可行性 整个游戏系统项目因为是个人娱乐的开发，加上整个项目较为简单，几乎是不存在经济的压力，不需要耗费大量的设备和器材，硬件上只需要一台个人笔记本或者公共电脑，然后网上下载相关的运行平台即可。3.2.2 技术可行性虽然对于我这个新手来讲，具有很大的挑战，但是在现有的条件和技术支持下，我相信基本的功能和目标应该能够
27、达到，在老师要求的条件和规定的时间内，基本能完成整个小游戏项目开发。利用VS2010开发的仿Windows扫雷游戏，其中大量的运用了循环技术，界面是通过使用button空间与label控件来实现的，还采用了定义新类从而生成雷区。整个软件的实现是结合了大量的循环方法，利用循环来生成雷区并且在窗体上显示，利用循环实现在雷区控件上随机布雷，以及雷区展开等等。3.2.3 管理可行性从管理的角度来分析系统的可行性来讲，作为一个娱乐游戏系统，按照常理来讲，必须有系统的管理员来对系统的一些基础数据进行管理，但是由于我们这个扫雷游戏比较简单，一般也不会出现什么大的数据和维护的问题，所以在管理上基本不需要专业人
28、员来对这个小游戏进行维护管理。3.2.4 操作可行性扫雷小游戏自诞生以来，深受广大群众热爱，游戏操作简单方便，整个游戏的操作只需要鼠标就可以完成。当然，如果我们想要更好的胜利体验，那么整个小游戏的基本规则是必须了解的。不过好在现在科技发达，网络便捷，只需要我们上网，点击几下键盘，就可以搜索出我们这款小游戏的操作规则。相对而言，这还是很简单易于上手的一款一直小游戏，所以操作可行性上几乎是没问题。3.2.5 法律可行性因为这个扫雷小游戏的开发，仅供个人娱乐，不参与任何利益问题，因此小游戏项目的开发将不会侵犯他人、集体和国家的利益，不会违反任何政策和法律，所以法律可行性上基本没有问题。3.3性能需求
29、扫雷小游戏必须能够基本实现扫雷逻辑，能够较为安全、稳定、可靠的运行，所以对整个项目有如下的几个性能小要求。3.3.1 系统处理的精确性系统处理的精确性是是整个扫雷小游戏的核心要求。因为一个游戏如果连基本的实现逻辑都无法保证，那么后面其他所有的需求都是纸上谈兵，所以在整个项目开发的时候，最为重要的是系统逻辑实现可靠性的保证。3.3.2系统的可扩展性系统的可扩展性指的是，在整个开发的过程中应该保证模块之间的独立性和稳定性，在我们开发完这个扫雷小游戏完成之后，假如后面的开发者想到更好的创意，能够在我们原有的项目下继续的二次开发或者多次开发，以完善整个小游戏，使得扫雷小游戏拥有更多的趣味性和可玩性，那
30、么说明整个项目是可扩展的。3.3.3 系统的易用性整个扫雷小游戏能够保证任何年龄段的使用者来进行操作，极其简单，容易上手。3.3.4 系统的标准性系统在设计与开发使用过程中涉及到相应的计算机软硬件。系统必须符合相应的标准。3.4可靠性和可用性需求扫雷小游戏基本不出现任何逻辑或其他的错误，能够保证可靠、可行。3.5 运行平台和操作系统选择本次扫雷小游戏的开发选择Windows 7操作系统，运行的平台是VS2010。对于游戏者来讲，目前市场上的电脑基本都能够完美运行该扫雷小游戏，因此不存在配置要求。3.6 系统设计根据前面章节需求分析的情况，结合本系统所要实现的功能，具体设计方案如下。3.6.1
31、系统功能通过对需求的分析，总结一下扫雷游戏的主要设计的类有三个：Pane、MineField、MainForm等等。1.MainForm是主控窗体，负责项目的启动和关闭；并且负责协调内部之间各个组件模块的协调工作。2.Pane是一个方格的封装，它是继承了.NET中的Button属性，是雷区重要组件；它还表示一个方格的当前状态，以及是否布雷等信息。3.MineField是整个雷区的封装，是整个扫雷游戏的核心组件；方格的布局以及地雷的分布是由它负责的；并且还控制玩家的基本操作和正确响应。在这里还有若干个辅助类：ExceptionHandler、PaneState以及各种资源相关等等。1.Excep
32、tionHandler是负责统一处理系统中的异常。2.PaneState是一个枚举，表示的是Pane中的各种状态。3.Program是全局的入口。4.Resource的目录下是所有程序所需的图片资源，在这里资源将作为内嵌资源，通过Properties来进行访问。3.6.2类的实现1.Panea)功能描述Pane是一个方格的封装，是雷区重要的组件部分；它表示一个方格的当前状态，以及是否布雷登信息。b)成员表3.6.2 Pane类的属性 名称可见性返回值功能描述AroundMineCountpublicint获取或设置当前方块周围的地雷数量HasMinepublicbool获取或设置当前方块内是否埋有地雷StatepublicPaneState获取或设当前
