在80后、90后的兒時(shí)記憶里，俄羅斯方塊是必備的消遣小游戲，它的玩法非常簡(jiǎn)單基本大家都懂，但如何用編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)一款兒時(shí)同款「俄羅斯方塊」，恐怕知道的同學(xué)就很少啦。

這周，班主任給大家?guī)?lái)新課程《零基礎(chǔ)入門(mén)經(jīng)典小游戲開(kāi)發(fā)---俄羅斯方塊》課程，讓同學(xué)們可以在枯燥的正統(tǒng)編程學(xué)習(xí)之余，找到些兒時(shí)的樂(lè)趣，換個(gè)方式學(xué)習(xí)編程。

俄羅斯方塊游戲中的格子一般是10列20行（10*20），我們稱之為世界地圖。

10*20的空間是用來(lái)盛放方塊的，當(dāng)方塊落定之后位置便不能再改變。這個(gè)時(shí)候它會(huì)被保存到地圖的狀態(tài)中，我們給地圖狀態(tài)設(shè)計(jì)一個(gè)二維的數(shù)組。

方塊有7種樣式組成，最大的長(zhǎng)寬是4個(gè)方格，為了在邏輯上比較好的處理所有類型的方塊，我們構(gòu)建了一個(gè)4x4的邏輯區(qū)域，用來(lái)統(tǒng)一描述所有類型的方塊，包括顯示、旋轉(zhuǎn)等。這一區(qū)域就成為了它自身的空間整體，而方塊被放到世界地圖中時(shí)，也是以這樣的整體加入進(jìn)去的。

我們給方塊定義了四種屬性，分別是方向、顏色、種類以及在世界地圖中的坐標(biāo)。

方塊可以做旋轉(zhuǎn)，每經(jīng)過(guò)四次旋轉(zhuǎn)便會(huì)回到原始的狀態(tài)，分別用0123來(lái)表示方塊的四個(gè)方向，新產(chǎn)生的方塊設(shè)定的是默認(rèn)方向。

下圖中的數(shù)值代表它在自己的空間內(nèi)，哪些格子是有方塊的，哪些是沒(méi)有的。這是一個(gè)二進(jìn)制的16位的顯示掩碼，0x4444代表的就是第一行第三列，第二行的第三列，第三行的第三列和第四行的第三列。

旋轉(zhuǎn)掩碼是用一個(gè)16bit的數(shù)據(jù)表示的，每個(gè)旋轉(zhuǎn)掩碼后面跟著的是一個(gè)16bit的顯示掩碼。

我們以S型方塊作為參考來(lái)介紹，方向?yàn)榱愕臅r(shí)候它占據(jù)第一行的第二列第三列，第二行的第四列第三列，當(dāng)它做一次旋轉(zhuǎn)，方向由0到1這個(gè)過(guò)程中，它的旋轉(zhuǎn)是會(huì)掃過(guò)這些位置，變成方向1的狀態(tài)。在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，如果它掃過(guò)的位置有其他方塊占住，那么它便不能旋轉(zhuǎn)。

還有，如果方塊到達(dá)邊緣的時(shí)候，旋轉(zhuǎn)時(shí)超出了世界地圖的范圍，也是失敗的，會(huì)繼續(xù)維持現(xiàn)在這種狀態(tài)。

旋轉(zhuǎn)掩碼和顯示掩碼組合在一起，旋轉(zhuǎn)掩碼的意義是，當(dāng)前方向值下的方塊，旋轉(zhuǎn)到下一個(gè)方向值的時(shí)候，需要參考的障礙區(qū)域有哪些，以上就是位置掩碼以及旋轉(zhuǎn)掩碼的介紹。

接下來(lái)我們來(lái)看下游戲中的主要邏輯判斷。

移動(dòng)邏輯

游戲中產(chǎn)生的方塊，在產(chǎn)生之后，做周期性的下落運(yùn)動(dòng)。

同一時(shí)刻地圖中只會(huì)有一個(gè)方塊處于活動(dòng)狀態(tài)，可以在地圖中做移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等操作，方塊每次自由下落都會(huì)做一個(gè)下落判斷，判斷是否已經(jīng)觸底。

觸底指的是，方塊不能再往下移動(dòng)，導(dǎo)致方塊不能再往下移動(dòng)的原因有2種，第一種是方塊的下邊緣已經(jīng)在世界地圖的邊緣；第二種是方塊再往下更新的位置，被其他已經(jīng)落定的方塊占據(jù)了。

方塊觸底之后，狀態(tài)就由活動(dòng)狀態(tài)切換到了落定狀態(tài)。此時(shí)方塊的顯示掩碼中標(biāo)注的所有可顯示的塊，都將會(huì)寫(xiě)入地圖的狀態(tài)中，以用來(lái)表明，這些塊已經(jīng)被占據(jù)了，寫(xiě)入地圖狀態(tài)中的值有兩項(xiàng)屬性：哪些塊被占據(jù)了，已經(jīng)被占據(jù)的塊的顏色值。

假定方塊當(dāng)前的坐標(biāo)是(x1,y2)，從方塊的當(dāng)前移動(dòng)方向中，我們可以得到方塊等待判斷是否可以移動(dòng)過(guò)去的更新坐標(biāo)(x2, y2)。

例如，方塊向左移動(dòng)，則：x2 = x1 - 1, y2 = y1；方塊向右移動(dòng)，則：x2 = x1 + 1, y2 =y1；方塊向下移動(dòng)，則：x2 = x1, y2 = y1 + 1；

根據(jù)方塊的類型以及當(dāng)前的方向值，從掩碼表中可以拿到方塊當(dāng)前的顯示掩碼，方塊是否能放置到新位置，只需要判斷顯示掩碼中標(biāo)明需要顯示出來(lái)的位置，是否已經(jīng)有其他方塊占據(jù)，掩碼中所有需要顯示出來(lái)的位置，只要有一個(gè)位置被其他方塊占據(jù)，本次移動(dòng)判斷失敗，方塊維持原有坐標(biāo)

旋轉(zhuǎn)邏輯

能夠旋轉(zhuǎn)涉及到一個(gè)方塊是否改變它的方向，x、y是方塊在世界地圖中的坐標(biāo)，block是它的狀態(tài)值。

我們?nèi)∷姆N類、方向這兩個(gè)屬性，在4×4的空間里，計(jì)算出每一格對(duì)應(yīng)到世界中的坐標(biāo)。

“isBoxRotateMaskEmpty”這個(gè)代表什么意思呢？這是旋轉(zhuǎn)掩碼在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中要參照的點(diǎn)，方塊旋轉(zhuǎn)掃過(guò)的點(diǎn)，以及它落定之后的這幾個(gè)點(diǎn)，這些點(diǎn)就是它的旋轉(zhuǎn)掩碼。

轉(zhuǎn)寫(xiě)掩碼值用一個(gè)七行四列的數(shù)組來(lái)保存，分別對(duì)應(yīng)七種方塊樣式以及四個(gè)方向?qū)?yīng)的值。它的高16位是旋轉(zhuǎn)掩碼，低16位是顯示掩碼。

方塊是否能夠旋轉(zhuǎn)，先要看它的旋轉(zhuǎn)掩碼里面是為空，掩碼為空則可以旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)完之后，需要判斷方塊新的坐標(biāo)是否還在世界地圖里，如果它超出邊緣超出底線，那肯定是旋轉(zhuǎn)不了的。

還有就是判斷當(dāng)前格子在世界地圖中是否被其他的方塊給占了，如果被占了的話，也是旋轉(zhuǎn)不了的，這就是基本的旋轉(zhuǎn)判定邏輯。

得分邏輯

方塊落定之后，根據(jù)方塊落定是的邏輯坐標(biāo)，從上往下依次遍歷地圖中的4行狀態(tài)值，當(dāng)某一行的所有地圖塊的狀態(tài)都是被占據(jù)狀態(tài)，該行被判定為得分行，得分行會(huì)被消掉，當(dāng)消完所有的得分行之后，得分行上方的所有未得分行，依次向下平移。

我們控制游戲難度的時(shí)候也是以這個(gè)為參考，玩家獲得的分?jǐn)?shù)越多，游戲難度越大。

我們可以通過(guò)修改方塊出現(xiàn)的時(shí)間間隔，以及下落速度，來(lái)控制整個(gè)游戲的難度。

當(dāng)玩家拿的分?jǐn)?shù)越多，每消除一行的等級(jí)就會(huì)加一，分?jǐn)?shù)是遞增100，方塊下降的速度是通過(guò)5的取模方式從1秒里面去扣，最小值是0.6秒。

如果某一行格子只要有一個(gè)空著的話，消除便失敗。某一行的方塊全部被消掉之后，上面的方塊會(huì)向下平移，對(duì)應(yīng)的行數(shù)需要刷新。

這便是關(guān)于得分的判斷邏輯 。

最后再來(lái)看下整個(gè)游戲玩的流程圖。

游戲的核心邏輯是時(shí)間間隔，玩家點(diǎn)開(kāi)始之后，每隔一段時(shí)間會(huì)調(diào)度一次，如果游戲沒(méi)有結(jié)束，判斷當(dāng)前是屬于暫停狀態(tài)，沒(méi)有說(shuō)暫停的話，就做一個(gè)moveBlock。

當(dāng)然，moveBlock有可能是玩家點(diǎn)了操縱的方向鍵，如果沒(méi)點(diǎn)的話直接就返回了。緊接著處理方塊的下落過(guò)程，判斷它落定的時(shí)候是否結(jié)束了。

沒(méi)有結(jié)束暫停的話，就處理移動(dòng)，移動(dòng)處理完之后，再去處理下落，如果剛好時(shí)間間隔已經(jīng)到了，那它就會(huì)往下落一次，往下落的話有可能成功，也有可能失敗。

判斷結(jié)束后會(huì)出現(xiàn)游戲結(jié)束界面，可以選擇是否重來(lái)一次，如果再來(lái)一次便會(huì)做一次重置。

這里需要做一個(gè)關(guān)于世界地圖的補(bǔ)充說(shuō)明，這里補(bǔ)充了一個(gè)地圖的坐標(biāo)系，游戲地圖的坐標(biāo)系X軸沿著水平方向向右，Y軸是沿著垂直方向向下增長(zhǎng)，坐標(biāo)系的原點(diǎn)是在左上角。

方塊在邏輯空間中的坐標(biāo)，是以左上角為參考點(diǎn)的，方塊的坐標(biāo)隨著而改變。