JS俄罗斯方块怎么检测碰撞

JS俄罗斯方块怎么检测碰撞

在开发俄罗斯方块游戏时，碰撞检测是一个核心功能，它确保了游戏的正常运行和玩家体验。本文将详细介绍如何使用JavaScript实现俄罗斯方块中的三种碰撞检测方法：边界碰撞检测、方块与方块之间的碰撞检测以及底部碰撞检测。

一、边界碰撞检测

边界碰撞检测是确保方块在游戏区域内移动的重要机制。通过检测方块的位置和游戏区域的边界，可以避免方块越界。

1. 检测左右边界

在俄罗斯方块游戏中，方块的每一步移动都需要检查是否超出左右边界。可以通过检测方块的最左侧和最右侧的位置来实现。如果超出边界，则阻止方块移动。

function checkHorizontalCollision(tetromino, grid) {
    for (let i = 0; i < tetromino.length; i++) {
        for (let j = 0; j < tetromino[i].length; j++) {
            if (tetromino[i][j] !== 0) {
                // Check left boundary
                if (j + tetromino.x < 0) {
                    return true;
                }
                // Check right boundary
                if (j + tetromino.x >= grid[0].length) {
                    return true;
                }
            }
        }
    }
    return false;
}

2. 检测底部边界

同样的，方块在下落过程中需要检测是否触碰到底部边界。如果触碰到底部边界，则停止下落并将方块固定在当前位置。

function checkVerticalCollision(tetromino, grid) {
    for (let i = 0; i < tetromino.length; i++) {
        for (let j = 0; j < tetromino[i].length; j++) {
            if (tetromino[i][j] !== 0) {
                // Check bottom boundary
                if (i + tetromino.y >= grid.length) {
                    return true;
                }
            }
        }
    }
    return false;
}

二、方块与方块之间的碰撞检测

方块与方块之间的碰撞检测是为了避免新下落的方块与已经固定的方块发生重叠。可以通过检测新下落的方块与游戏区域中已经存在的方块的位置来实现。

1. 检测方块重叠

每当方块移动时，检查方块的每个单元格与游戏区域中的单元格是否重叠。如果发现重叠，则阻止移动。

function checkBlockCollision(tetromino, grid) {
    for (let i = 0; i < tetromino.length; i++) {
        for (let j = 0; j < tetromino[i].length; j++) {
            if (tetromino[i][j] !== 0) {
                // Check block collision
                if (grid[i + tetromino.y] && grid[i + tetromino.y][j + tetromino.x] !== 0) {
                    return true;
                }
            }
        }
    }
    return false;
}

三、底部碰撞检测

底部碰撞检测是指方块在下落过程中，检测是否触碰到底部边界或其他固定方块。如果检测到碰撞，则停止下落并将方块固定在当前位置。

1. 综合检测函数

将以上几种碰撞检测方法综合起来，构建一个综合检测函数，用于检测方块在移动过程中是否发生碰撞。

function checkCollision(tetromino, grid) {
    return checkHorizontalCollision(tetromino, grid) || checkVerticalCollision(tetromino, grid) || checkBlockCollision(tetromino, grid);
}

四、优化与性能提升

在实现碰撞检测时，性能优化是一个重要的考虑因素。以下是一些优化建议：

1. 减少重复检测

在检测过程中，尽量减少对同一位置的重复检测，提高检测效率。

2. 提前退出

一旦检测到碰撞，可以立即退出检测函数，避免不必要的计算。

function checkCollision(tetromino, grid) {
    for (let i = 0; i < tetromino.length; i++) {
        for (let j = 0; j < tetromino[i].length; j++) {
            if (tetromino[i][j] !== 0) {
                // Check boundaries and block collision
                if (j + tetromino.x < 0 || j + tetromino.x >= grid[0].length || i + tetromino.y >= grid.length || (grid[i + tetromino.y] && grid[i + tetromino.y][j + tetromino.x] !== 0)) {
                    return true;
                }
            }
        }
    }
    return false;
}

五、实际应用中的碰撞检测

在实际应用中，碰撞检测是俄罗斯方块游戏中不可或缺的一部分。以下是一个完整的示例代码，展示了如何在实际游戏中应用上述碰撞检测方法。

const canvas = document.getElementById('gameCanvas');
const ctx = canvas.getContext('2d');
const grid = createGrid(20, 10);
let currentTetromino = createTetromino();

function createGrid(rows, cols) {
    const grid = [];
    for (let i = 0; i < rows; i++) {
        grid.push(new Array(cols).fill(0));
    }
    return grid;
}

function createTetromino() {
    // Create a random tetromino
    const tetrominoes = [
        [[1, 1, 1], [0, 1, 0]],
        [[1, 1], [1, 1]],
        // Add more tetromino shapes here
    ];
    const index = Math.floor(Math.random() * tetrominoes.length);
    return { shape: tetrominoes[index], x: 3, y: 0 };
}

function drawTetromino(tetromino) {
    for (let i = 0; i < tetromino.shape.length; i++) {
        for (let j = 0; j < tetromino.shape[i].length; j++) {
            if (tetromino.shape[i][j] !== 0) {
                ctx.fillRect((tetromino.x + j) * 30, (tetromino.y + i) * 30, 30, 30);
            }
        }
    }
}

function update() {
    if (!checkCollision(currentTetromino, grid)) {
        currentTetromino.y++;
    } else {
        // Fix the tetromino in the grid and create a new one
        fixTetromino(currentTetromino, grid);
        currentTetromino = createTetromino();
    }
    draw();
}

function draw() {
    ctx.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);
    drawTetromino(currentTetromino);
}

function fixTetromino(tetromino, grid) {
    for (let i = 0; i < tetromino.shape.length; i++) {
        for (let j = 0; j < tetromino.shape[i].length; j++) {
            if (tetromino.shape[i][j] !== 0) {
                grid[tetromino.y + i][tetromino.x + j] = tetromino.shape[i][j];
            }
        }
    }
}

// Game loop
setInterval(update, 500);

通过以上代码，可以实现一个简单的俄罗斯方块游戏，并在游戏中应用碰撞检测方法，确保方块在移动过程中不会越界或重叠。

六、进一步优化与扩展

在实际开发中，可以根据需要进一步优化和扩展碰撞检测方法，以提高游戏性能和用户体验。

1. 优化碰撞检测算法

可以通过优化碰撞检测算法，减少不必要的计算，提高检测效率。例如，可以通过预计算方块的边界位置，减少每次检测时的计算量。

2. 扩展方块形状

可以扩展方块的形状和数量，增加游戏的多样性和趣味性。在扩展时，需要确保新的方块形状也能正确进行碰撞检测。

通过以上方法，可以在JavaScript中实现高效的俄罗斯方块碰撞检测，为游戏开发提供可靠的技术支持。