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俄罗斯方块

创作时间:

作者:

@小白创作中心

俄罗斯方块

引用

来源

https://docs.pingcode.com/baike/3761285

本文将详细介绍如何使用HTML5 Canvas和JavaScript开发一个经典的俄罗斯方块游戏。从基础的Canvas设置到完整的游戏逻辑实现，再到性能优化和功能扩展，本文将手把手教你打造一个完整的俄罗斯方块游戏。

一、设置HTML5 Canvas

首先，我们需要在HTML文件中设置一个Canvas元素，这是我们绘制俄罗斯方块游戏界面的地方。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>俄罗斯方块</title>
    <style>
        body { display: flex; justify-content: center; align-items: center; height: 100vh; margin: 0; }
        canvas { background: #000; }
    </style>
</head>
<body>
    <canvas id="tetris" width="320" height="640"></canvas>
    <script src="tetris.js"></script>
</body>
</html>

二、初始化游戏设置

在JavaScript文件（tetris.js）中，我们需要初始化游戏的一些基本设置，包括Canvas上下文、游戏区域和方块类型。

const canvas = document.getElementById('tetris');
const context = canvas.getContext('2d');
context.scale(20, 20);
const arena = createMatrix(10, 20);

function createMatrix(w, h) {
    const matrix = [];
    while (h--) {
        matrix.push(new Array(w).fill(0));
    }
    return matrix;
}

const pieces = 'ILJOTSZ';

function createPiece(type) {
    // Define shapes for each piece
    if (type === 'I') {
        return [
            [0, 1, 0, 0],
            [0, 1, 0, 0],
            [0, 1, 0, 0],
            [0, 1, 0, 0],
        ];
    } else if (type === 'L') {
        return [
            [0, 0, 0],
            [0, 0, 1],
            [1, 1, 1],
        ];
    }
    // Add other pieces similarly
}

function drawMatrix(matrix, offset) {
    matrix.forEach((row, y) => {
        row.forEach((value, x) => {
            if (value !== 0) {
                context.fillStyle = 'red';
                context.fillRect(x + offset.x, y + offset.y, 1, 1);
            }
        });
    });
}

三、游戏逻辑

1. 绘制和更新游戏状态

我们需要定期更新游戏状态并重绘游戏界面。下面是一个简单的游戏循环：

let dropCounter = 0;
let dropInterval = 1000;
let lastTime = 0;

function update(time = 0) {
    const deltaTime = time - lastTime;
    lastTime = time;
    dropCounter += deltaTime;
    if (dropCounter > dropInterval) {
        playerDrop();
    }
    draw();
    requestAnimationFrame(update);
}

function draw() {
    context.fillStyle = '#000';
    context.fillRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);
    drawMatrix(arena, { x: 0, y: 0 });
    drawMatrix(player.matrix, player.pos);
}

const player = {
    pos: { x: 0, y: 0 },
    matrix: createPiece(pieces[pieces.length * Math.random() | 0]),
};

function playerDrop() {
    player.pos.y++;
    if (collide(arena, player)) {
        player.pos.y--;
        merge(arena, player);
        playerReset();
        arenaSweep();
    }
    dropCounter = 0;
}

function collide(arena, player) {
    const [m, o] = [player.matrix, player.pos];
    for (let y = 0; y < m.length; ++y) {
        for (let x = 0; x < m[y].length; ++x) {
            if (m[y][x] !== 0 &&
                (arena[y + o.y] &&
                arena[y + o.y][x + o.x]) !== 0) {
                return true;
            }
        }
    }
    return false;
}

function merge(arena, player) {
    player.matrix.forEach((row, y) => {
        row.forEach((value, x) => {
            if (value !== 0) {
                arena[y + player.pos.y][x + player.pos.x] = value;
            }
        });
    });
}

function playerReset() {
    player.matrix = createPiece(pieces[pieces.length * Math.random() | 0]);
    player.pos.y = 0;
    player.pos.x = (arena[0].length / 2 | 0) -
                   (player.matrix[0].length / 2 | 0);
    if (collide(arena, player)) {
        arena.forEach(row => row.fill(0));
    }
}

function arenaSweep() {
    outer: for (let y = arena.length - 1; y > 0; --y) {
        for (let x = 0; x < arena[y].length; ++x) {
            if (arena[y][x] === 0) {
                continue outer;
            }
        }
        const row = arena.splice(y, 1)[0].fill(0);
        arena.unshift(row);
        ++y;
    }
}

document.addEventListener('keydown', event => {
    if (event.keyCode === 37) {
        playerMove(-1);
    } else if (event.keyCode === 39) {
        playerMove(1);
    } else if (event.keyCode === 40) {
        playerDrop();
    } else if (event.keyCode === 81) {
        playerRotate(-1);
    } else if (event.keyCode === 87) {
        playerRotate(1);
    }
});

function playerMove(dir) {
    player.pos.x += dir;
    if (collide(arena, player)) {
        player.pos.x -= dir;
    }
}

function playerRotate(dir) {
    const pos = player.pos.x;
    let offset = 1;
    rotate(player.matrix, dir);
    while (collide(arena, player)) {
        player.pos.x += offset;
        offset = -(offset + (offset > 0 ? 1 : -1));
        if (offset > player.matrix[0].length) {
            rotate(player.matrix, -dir);
            player.pos.x = pos;
            return;
        }
    }
}

function rotate(matrix, dir) {
    for (let y = 0; y < matrix.length; ++y) {
        for (let x = 0; x < y; ++x) {
            [
                matrix[x][y],
                matrix[y][x],
            ] = [
                matrix[y][x],
                matrix[x][y],
            ];
        }
    }
    if (dir > 0) {
        matrix.forEach(row => row.reverse());
    } else {
        matrix.reverse();
    }
}

update();

2. 游戏控制和优化

事件监听器：使用键盘事件监听器来控制游戏中的方块移动和旋转。
优化绘制：通过减少Canvas绘制的频率和优化碰撞检测算法来提升游戏的性能。

四、扩展功能

1. 添加分数系统

let score = 0;

function arenaSweep() {
    let rowCount = 1;
    outer: for (let y = arena.length - 1; y > 0; --y) {
        for (let x = 0; x < arena[y].length; ++x) {
            if (arena[y][x] === 0) {
                continue outer;
            }
        }
        const row = arena.splice(y, 1)[0].fill(0);
        arena.unshift(row);
        ++y;
        score += rowCount * 10;
        rowCount *= 2;
    }
}

function updateScore() {
    document.getElementById('score').innerText = score;
}

在HTML中添加一个显示分数的元素：

<div id="score">0</div>

2. 添加下一个方块预览

const nextPiece = createPiece(pieces[pieces.length * Math.random() | 0]);

function drawNextPiece() {
    // Draw next piece preview logic here
}

五、总结

通过上述步骤，我们完成了一个基本的俄罗斯方块游戏。使用HTML5 Canvas来绘制界面，JavaScript对象和事件监听器来控制游戏逻辑和用户交互。通过优化绘制和碰撞检测算法，可以提升游戏的性能。另外，我们还可以扩展功能，如添加分数系统和下一个方块预览，以增强游戏的可玩性和用户体验。

希望这篇文章对你有所帮助，祝你编写俄罗斯方块游戏愉快！