Goで簡単なテトリスを作成する

はじめに

この記事では、Go言語とEbitenライブラリを使用して簡単なテトリスを作成したのでそれについて記載します。
Ebitenは2Dゲーム開発のためのGoのライブラリであり、シンプルで使いやすいAPIを提供しています。

目次

1. 必要なパッケージのインストール
2. 定数と型の定義
3. テトリスミノの構造体と関数
4. ゲーム全体を管理する構造体と関数
5. メイン関数

1. 必要なパッケージのインストール

まず、Ebitenライブラリをインストールします。

go get -u github.com/hajimehoshi/ebiten/v2

2. 定数と型の定義

ゲームの設定やセルの色に関する定数と型を定義します。

import (
	"image/color" // 色を扱うパッケージ
	"math/rand"   // 乱数を扱うパッケージ
	"time"        // 時間を扱うパッケージ

	"github.com/hajimehoshi/ebiten/v2"            // ゲーム開発ライブラリ
	"github.com/hajimehoshi/ebiten/v2/ebitenutil" // Ebitenのユーティリティ
)

// ボードの設定定数
const (
	boardWidth  = 10 // ボードの幅
	boardHeight = 20 // ボードの高さ
	cellSize    = 20 // セルのサイズ（ピクセル）
)

// セルの色を表す型
type Color int

// セルの色を表す定数
const (
	Empty  Color = iota // 空のセル
	Red                 // 赤色
	Blue                // 青色
	Green               // 緑色
	Yellow              // 黄色
	Purple              // 紫色
	Orange              // オレンジ色
	Cyan                // シアン色
)

3. テトリスミノの構造体と関数

テトリスミノ（テトリスで操作するブロック）を表す構造体と、新しいテトリスミノを生成する関数を定義します。

// テトリスミノの形状を定義
var tetrominoShapes = [][][][]Color{
	// I形状
	{
		{
			{Cyan, Cyan, Cyan, Cyan},
		},
		{
			{Cyan},
			{Cyan},
			{Cyan},
			{Cyan},
		},
	},
	// O形状
	{
		{
			{Yellow, Yellow},
			{Yellow, Yellow},
		},
	},
	// 他の形状は省略
}

// テトリスミノを表す構造体
type Tetromino struct {
	x, y         int       // テトリスミノの座標
	shapeIndex   int       // 形状のインデックス
	rotation     int       // 回転の状態
	currentShape [][]Color // 現在の形状
}

// 新しいテトリスミノを生成する関数
func NewTetromino() *Tetromino {
	t := &Tetromino{
		x:          boardWidth/2 - 2,                // 初期位置をボードの中央に設定
		y:          0,                               // 初期位置のy座標は0
		shapeIndex: rand.Intn(len(tetrominoShapes)), // ランダムな形状を選ぶ
	}
	t.currentShape = tetrominoShapes[t.shapeIndex][t.rotation] // 現在の形状を設定
	return t
}

4. ゲーム全体を管理する構造体と関数

ゲームの状態を管理する構造体と、その状態の更新や描画を行う関数を定義します。

// ゲーム全体を管理する構造体
type Game struct {
	board            [boardHeight][boardWidth]Color // ゲームボード
	currentTetromino *Tetromino                     // 現在操作しているテトリスミノ
	currentFrame     int                            // フレーム数
	dropInterval     int                            // インターバル
}

// テトリスミノが他のブロックや壁と衝突するか判定する関数
func (g *Game) collision(t *Tetromino, x, y int) bool {
	for rowIdx, row := range t.currentShape {
		for colIdx, cell := range row {
			if cell != Empty {
				if x+colIdx < 0 || x+colIdx >= boardWidth || y+rowIdx >= boardHeight {
					return true
				}
				if g.board[y

+rowIdx][x+colIdx] != Empty {
					return true
				}
			}
		}
	}
	return false
}

// テトリスミノをボード上に配置する関数
func (g *Game) placeTetromino() {
	for rowIdx, row := range g.currentTetromino.currentShape {
		for colIdx, cell := range row {
			if cell != Empty {
				g.board[g.currentTetromino.y+rowIdx][g.currentTetromino.x+colIdx] = cell
			}
		}
	}
	g.currentTetromino = NewTetromino()
	if g.collision(g.currentTetromino, g.currentTetromino.x, g.currentTetromino.y) {
		// 新しいテトリスミノが配置できない場合はゲームをリセット
		g.board = [boardHeight][boardWidth]Color{}
	}
}

// ラインが完成したら消去する関数
func (g *Game) clearLines() {
	for y := 0; y < boardHeight; y++ {
		full := true // 行が全て埋まっているかのフラグ
		for x := 0; x < boardWidth; x++ {
			if g.board[y][x] == Empty {
				full = false
				break
			}
		}
		if full { // 行が全て埋まっていた場合
			for yy := y; yy > 0; yy-- {
				for xx := 0; xx < boardWidth; xx++ {
					g.board[yy][xx] = g.board[yy-1][xx]
				}
			}
			for xx := 0; xx < boardWidth; xx++ {
				g.board[0][xx] = Empty
			}
		}
	}
}

// ゲームの状態を更新する関数（毎フレーム呼ばれる）
func (g *Game) Update() error {
		g.currentFrame++
	if g.currentFrame >= g.dropInterval {
		if !g.collision(g.currentTetromino, g.currentTetromino.x, g.currentTetromino.y+1) {
			g.currentTetromino.y++
		} else {
			g.placeTetromino()
			g.clearLines()
		}
		g.currentFrame = 0
	}

	if ebiten.IsKeyPressed(ebiten.KeyRight) && !g.collision(g.currentTetromino, g.currentTetromino.x+1, g.currentTetromino.y) {
		g.currentTetromino.x++ // 右キーが押されたら、テトリスミノを右に1移動
	}
	if ebiten.IsKeyPressed(ebiten.KeyLeft) && !g.collision(g.currentTetromino, g.currentTetromino.x-1, g.currentTetromino.y) {
		g.currentTetromino.x-- // 左キーが押されたら、テトリスミノを左に1移動
	}
	if ebiten.IsKeyPressed(ebiten.KeyDown) && !g.collision(g.currentTetromino, g.currentTetromino.x, g.currentTetromino.y+1) {
		g.currentTetromino.y++ // 下キーが押されたら、テトリスミノを下に1移動
	}
	if ebiten.IsKeyPressed(ebiten.KeyUp) {
		g.currentTetromino.rotation = (g.currentTetromino.rotation + 1) % len(tetrominoShapes[g.currentTetromino.shapeIndex]) // 上キーが押されたら、テトリスミノを回転
		g.currentTetromino.currentShape = tetrominoShapes[g.currentTetromino.shapeIndex][g.currentTetromino.rotation]         // 回転後の形状を現在の形状に設定
		if g.collision(g.currentTetromino, g.currentTetromino.x, g.currentTetromino.y) {
			g.currentTetromino.rotation-- // 回転後に衝突する場合、回転を1つ前に戻す
			if g.currentTetromino.rotation < 0 {
				g.currentTetromino.rotation = len(tetrominoShapes[g.currentTetromino.shapeIndex]) - 1 // 回転インデックスが負になった場合、最後の回転状態に設定
			}
			g.currentTetromino.currentShape = tetrominoShapes[g.currentTetromino.shapeIndex][g.currentTetromino.rotation] // 回転を戻した後の形状を現在の形状に設定
		}
	}
	if g.collision(g.currentTetromino, g.currentTetromino.x, g.currentTetromino.y+1) {
		g.placeTetromino() // 下に移動すると衝突する場合、テトリスミノをボードに固定
		g.clearLines()     // 完成したラインを消去
	}
	return nil
}

// ゲームの描画を行う関数
func (g *Game) Draw(screen *ebiten.Image) {
	for y, row := range g.board {
		for x, cell := range row {
			drawCell(screen, x, y, cell) // ボード上の各セルを描画
		}
	}
	for y, row := range g.currentTetromino.currentShape {
		for x, cell := range row {
			if cell != Empty {
				drawCell(screen, g.currentTetromino.x+x, g.currentTetromino.y+y, cell) // 現在動かしているテトリスミノの各セルを描画
			}
		}
	}
}

5. メイン関数

最後に、メイン関数でゲームループを開始します。

// メイン関数（プログラムのエントリーポイント）
func main() {
	rand.Seed(time.Now().UnixNano()) // 乱数のシードを設定
	game := &Game{                   // Gameの新しいインスタンスを作成
		currentTetromino: NewTetromino(), // 初期のテトリスミノを設定
		dropInterval:     60,             // 落下インターバルのフレーム数を設定
	}
	ebiten.RunGame(game) // ゲームループを開始
}