canvas实现俄罗斯方块

时间 2019-11-14

标签 canvas 实现俄罗斯方块繁體版

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原文地址：canvas实现俄罗斯方块
很久没使用canvas了，因而经过写小游戏“俄罗斯方块”再次熟悉下canvas，若是有必定的canvas基础，要实现仍是不难的。实际完成的Demo请看：canvas俄罗斯方块。javascript

原理详解

看游戏最终界面，可知须要实现如下关键功能：html

游戏面板，也就是12 * 20的方格，以及是否填充了方块信息；
运动方块，方块须要实现移动，变形的功能。

界面的实现

整个面板就是以左上角（0,0）为原点的坐标系，右上角（12,0）左下角（0,20）右下角（12,20），每一个点的坐标位置均可以肯定。是否已经填充方块，咱们能够将每一个方格当作一个数组元素，0表示没有，1表示已经填充。12 * 20 的面板使用两层数组，即用20个长度为12的数组实现。java

var maps = [[0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0],[0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,1,0], ...];

画出面板的代码，用最基础的canvas的api就能实现git

//格子
    for(var i=0;i<12;i++){
        for(var j=0;j<20;j++){
            ctx.fillRect(i*40,j*40,40,40);
            ctx.strokeRect(i*40,j*40,40,40);
            if(this.maps[j][i]==1){//方格已经有填充内容
                ctx.save();
                ctx.lineWidth=4;
                ctx.fillStyle='hsla(200,100%,50%,.5)';
                ctx.strokeStyle='hsla(200,100%,50%,.9)';
                ctx.fillRect(i*40,j*40,40,40);
                ctx.strokeRect(i*40+2,j*40+2,38,38);
                ctx.restore();
            }
        }
    }

    //边框
    ctx.lineWidth=4;
    ctx.strokeStyle='hsla(0,100%,0%,.3)';
    ctx.moveTo(0,0);
    ctx.lineTo(0,20*40);
    ctx.lineTo(12*40,20*40);
    ctx.lineTo(12*40,0);
    ctx.stroke();
    ctx.restore();

方块的实现

游戏中用到如下 7 种图形
github

结合上面介绍的坐标系，数组 [x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4] 就是上面图形中4个点坐标的数据表现形式，7 种图形的坐标分别以下：canvas

var Arr = [[4,0,4,1,5,1,6,1],[4,1,5,1,6,1,6,0],[4,0,5,0,5,1,6,1],[4,1,5,0,5,1,6,0],
[5,0,4,1,5,1,6,1],[4,0,5,0,6,0,7,0],[5,0,6,0,5,1,6,1]];

方块的移动，遍历整个数组，加上位移向量就行，很是简单api

class Shape {
    constructor(m){
        this.m = Object.assign([],m);
    }
    move(x,y){ // 位移
        var m = this.m,
            l = m.length;
        y = y||0;

        for (var i=0;i<l;i=i+2){
            m[i]+=x;
            m[i+1]+=y;
        }
        return this;
    }

方块的旋转，俄罗斯方块里面方块除了左右和上下运动，还会旋转，不是吗？稍微思考下就知道，这不过就是矩阵变换而已，也就是每次图形绕中心点旋转90度。我这里用数组第三个点做为图形变换的中心点，固然这样处理不够完善。数组

class Shape {
    transform(){//二维矩阵变换
        var m =this.m,
            l = m.length,
            c = Math.ceil(l/2),
            x = m[c],
            y = m[c+1],
            cos = Math.cos(Math.PI/2),
            sin = Math.sin(Math.PI/2);

        for (var i=0;i<l;i=i+2){
            if(i == c) continue;
            var mx = m[i]- x,
                my = m[i+1] - y,
                nx = mx*cos - my*sin,
                ny = my*cos + mx*sin;
            m[i]=x+nx;
            m[i+1]=y+ny;
        }
        return this;    
    }

边界条件

主要包括以下三个方面app

方块位置不能超出界面的判断；
方块到达底部或放置完成的判断；
游戏结束的判断。

遍历数组（1）任意一个点y坐标为19时表示到达了底部；（2）获取该坐标的y+1位置在maps的信息，若是为1表示已经填充。这两种状况下，运动方块的周期结束，将该方块的坐标填充到maps对应的数组里面便可。this

若是坐标的y+1已经有填充，同时当前坐标小于1，即已经在界面的顶部了，那么表示游戏结束。

var isEnd = false,isOver=false,x,y;
for(var i=0,sl=that.shape.m.length;i<sl;i=i+2){
    x=that.shape.m[i];
    y=that.shape.m[i+1];
    if(y >= 19){ // 到了底部
        isEnd = true;break;
    }
    if(that.maps[y+1][x]==1){ // y+1位置已经填充
        isEnd = true;
        if(y <= 1){isOver=true;} // 游戏结束
        break;
    }
}

方块运动周期结束时检测每一层是否满格，以及满格后的处理。某项数组所有元素都为1则表示已经满格，那么删除该项数组，同时列表头再压入一项每一个元素都为0的数组便可。

checkPoint(){
    var that = this,
        maps = that.maps;

    for(var i=0,l=maps.length;i<l;i++){
        if(Math.min.apply(null,maps[i]) == 1){// 表示该层已经满格
            that.maps.splice(i,1);
            that.score+=10; // 增长分数
            that.maps.unshift([0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0]);
        }
    }
    return this;
}

绑定事件

主要就是绑定keydown事件，要注意的是左移和右移事件包括了边界判断

bindEvent(){
    var that = this;
    document.addEventListener('keydown',function(e){
        switch(e.keyCode){
            case 13:        //enter
                cancelAnimationFrame(that.timer);
                that.init().update();
            break;
            case 80:        //p
                that.pause = !that.pause;
                break;  
            case 40:        //down
                that.d = 0.5;
                break;
            case 37:        //left
                var over = false,
                    maps = that.maps,
                    shape = that.shape,
                    m = shape.m;
                for(var i=0,l=m.length;i<l;i=i+2){
                    if(m[i]<=0 || maps[m[i+1]][m[i]-1] == 1){
                        over = true;break;
                    }
                }
                if(!over) shape.move(-1,0);
                break;
            case 39:        //right
                var over = false,
                    shape = that.shape,
                    maps = that.maps,
                    m = shape.m;
                for(var i=0,l=m.length;i<l;i=i+2){
                    if(m[i]>=11 || maps[m[i+1]][m[i]+1] == 1){
                        over = true;break;
                    }
                }
                if(!over) shape.move(1,0);
                break;
            case 32:        //space
                that.shape.transform();
                break;
        }
    },false);
}

总结

这里面实现了俄罗斯方块的最基本功能，还有关卡等功能点并无实现，同时该demo仍然有不完善的地方须要修正。