俄罗斯方块游戏开发系列教程2:随机生成形状

Posted 2022-06-22 小蚂蚁教你做游戏

嗨！大家好，我是小蚂蚁。今天我们继续学习如何做一个俄罗斯方块游戏。

整个系列教程计划按照这个流程图开展，这也是我制作整个游戏的过程，今天我们就来看一下“随机生成形状”这个模块。

创建形状

想要实现随机的生成形状，首先必须要知道在俄罗斯方块中一共有多少种形状（也就是我们上一节中留下的第二个问题）。

如图，就是俄罗斯方块中所有的 7 个形状了，试着观察一下这七个形状有一个共同点。那就是每个形状都是由 4 个小方块组成，这是一个很重要的特征，这就意味着你只需要 4 个小方块，就可以通过调整摆放位置，构建出游戏中的所有形状了。

对于游戏中的形状来说，除了需要知道都有哪些之外，我们还需要另外一些信息，就是每一个形状有多少“状态”可以变换。

如图，是 7 种形状的变换，形状 1～3 分别有 4 个状态，形状 4～6 分别有 2 个状态，形状 7 只有 1 个状态。

这里我们把形状的每一个不同的旋转位置叫做一个“状态”，以第 1 个形状为例，它一共有 4 个状态，第 1 个状态是“T”型，第 2 个状态就是第 1 个状态以顺时针旋转 90 度，第 3 个状态是第 2 个状态以顺时针旋转 90 度，第 4 个状态是第 3 个状态以顺时针旋转 90 度。第 4 个状态再以顺时针旋转 90 度，就回到了第 1 个状态。整个状态切换是一个首尾相接的循环过程，每一个状态都是以上一个状态为基础，顺时针旋转 90 度。

你可以继续观察一下剩余的其他形状，看看每一个形状的状态是否都满足上述的条件。

在确定了形状之后，我们如何在游戏中把它们构建出来呢？答案其实很简单，直接拼出来就好了。

以第 1 个形状为例，假设每一个小方块的大小都是 50x50，以形状的中心为坐标轴的中心，那么很容易就可以计算出 4 块小方块的具体位置。

在得到了 4 个小方块的位置之后，我们可以在微信小游戏制作工具中将 4 个小正方形(50x50)打包到一个容器中，然后分别为它们设置到对应的位置上，这样一个形状就创建好了。

这里注意一下，当我们将 4 个小方块打包成容器“形状1”之后，这个容器整体是一个矩形，中点位于矩形的中心，这个中心也表示容器“形状1”的位置。例如，将“形状1”容器设置到（0,0）的位置，实际上是容器的中心点位于 (0,0) 的位置（这个在后续计算中需要用到，这里先了解一下）。

剩余其它的几个形状也如此，可以先在纸上画一下，计算出每个小方块的位置，然后再在制作工具中创建出对应的形状。

随机

形状创建好了，接着我们来看一下如何进行随机。目前对于俄罗斯方块的随机有很多种方式，这里我们只说一下其中的两种，一种是最古老的随机，另一种是用的比较多的叫做“Bag7”的随机。

最古老的随机其实就是每次生成的方块都是从 1～7 个形状中随机的生成一个。由于每次生成都是随机的，所以有可能出现连续多次生成同一种形状，或者连续很多次都不生成某一种形状的情况，这些情况会导致游戏难度的增加。

这种随机很简单，我们只需要从 1～7 中，生成一个随机数，然后根据这个随机数生成指定的形状即可。

后来，为了降低游戏的难度，普遍采用了叫做“Bag7”的随机方法。就是生成一个由 1～7 的 7 个数字随机排序组成的包（列表或者数组），然后按照这个包中的排序生成形状，生成 7 个形状后，就再创建一个这样的包，然后再继续。

这种算法保证了同一个形状最多只能连续出现 2 次（前一个包的最后一个数，跟后一个包的第一个数相同）。同一个形状最多只能间隔 12 次不出现（前一个包的第一个数，跟后一个包的最后一个数相同）。

接着，我们来看一下“Bag7”随机算法的实现。首先，我们创建一个叫做“Bag7”的列表，这个列表中包含了 1～7 的 7 个数字。

接着来看一下积木逻辑。

微信小游戏制作工具为我们提供了一个“将列表随机打乱”的积木块，我们可以直接利用它来得到打乱了顺序的列表（Bag7）。每当生成一个形状后，就将变量“Bag7索引”增加 1，直到这个列表中的所有项遍历完毕，然后再继续生成下一个新的“Bag7"。

好了，今天的内容就到这里了，稍微总结一下：我们了解了俄罗斯方块中的 7 个形状，以及每个形状所包含的不同状态，最后了解了两种不同的随机算法。

是不是有种“哇哦～”的感觉？这么简单的一个俄罗斯方块游戏竟然能够包含这么多的东西。所以说即使是一个小游戏，只要你用心研究，里面也包含着很多可以学到的东西。更何况，我们的这个小游戏才刚刚开始而已。

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