零基础也能学会的小游戏编程！入门级别实践
在80后、90后的兒時記憶里，俄羅斯方塊是必備的消遣小游戲，它的玩法非常簡單基本大家都懂，但如何用編程語言開發一款兒時同款「俄羅斯方塊」，恐怕知道的同學就很少啦。
這周，班主任給大家帶來新課程《零基礎入門經典小游戲開發---俄羅斯方塊》課程，讓同學們可以在枯燥的正統編程學習之余，找到些兒時的樂趣，換個方式學習編程。
位置掩碼和旋轉掩碼
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。
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一般都是這種豎屏的界面
10*20的空間是用來盛放方塊的，當方塊落定之后位置便不能再改變。這個時候它會被保存到地圖的狀態中，我們給地圖狀態設計一個二維的數組。
方塊有7種樣式組成，最大的長寬是4個方格，為了在邏輯上比較好的處理所有類型的方塊，我們構建了一個4x4的邏輯區域，用來統一描述所有類型的方塊，包括顯示、旋轉等。這一區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，也是以這樣的整體加入進去的。
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。
方塊可以做旋轉，每經過四次旋轉便會回到原始的狀態，分別用0123來表示方塊的四個方向，新產生的方塊設定的是默認方向。
下圖中的數值代表它在自己的空間內，哪些格子是有方塊的，哪些是沒有的。這是一個二進制的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。
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旋轉掩碼是用一個16bit的數據表示的，每個旋轉掩碼后面跟著的是一個16bit的顯示掩碼。
我們以S型方塊作為參考來介紹，方向為零的時候它占據第一行的第二列第三列，第二行的第四列第三列，當它做一次旋轉，方向由0到1這個過程中，它的旋轉是會掃過這些位置，變成方向1的狀態。在旋轉過程中，如果它掃過的位置有其他方塊占住，那么它便不能旋轉。
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還有，如果方塊到達邊緣的時候，旋轉時超出了世界地圖的范圍，也是失敗的，會繼續維持現在這種狀態。
旋轉掩碼和顯示掩碼組合在一起，旋轉掩碼的意義是，當前方向值下的方塊，旋轉到下一個方向值的時候，需要參考的障礙區域有哪些，以上就是位置掩碼以及旋轉掩碼的介紹。
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游戲中的主要邏輯
接下來我們來看下游戲中的主要邏輯判斷。
移動邏輯
游戲中產生的方塊，在產生之后，做周期性的下落運動。
同一時刻地圖中只會有一個方塊處于活動狀態，可以在地圖中做移動、旋轉等操作，方塊每次自由下落都會做一個下落判斷，判斷是否已經觸底。
觸底指的是，方塊不能再往下移動，導致方塊不能再往下移動的原因有2種，第一種是方塊的下邊緣已經在世界地圖的邊緣；第二種是方塊再往下更新的位置，被其他已經落定的方塊占據了。
如圖上代碼所示，方塊移動的位置被其他方塊所占據
方塊觸底之后，狀態就由活動狀態切換到了落定狀態。此時方塊的顯示掩碼中標注的所有可顯示的塊，都將會寫入地圖的狀態中，以用來表明，這些塊已經被占據了，寫入地圖狀態中的值有兩項屬性：哪些塊被占據了，已經被占據的塊的顏色值。
假定方塊當前的坐標是(x1,y2)，從方塊的當前移動方向中，我們可以得到方塊等待判斷是否可以移動過去的更新坐標(x2, y2)。
例如，方塊向左移動，則：x2 = x1 - 1, y2 = y1；方塊向右移動，則：x2 = x1 + 1, y2 =y1；方塊向下移動，則：x2 = x1, y2 = y1 + 1；
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那怎么判斷方塊是否可以移動成功呢？
根據方塊的類型以及當前的方向值，從掩碼表中可以拿到方塊當前的顯示掩碼，方塊是否能放置到新位置，只需要判斷顯示掩碼中標明需要顯示出來的位置，是否已經有其他方塊占據，掩碼中所有需要顯示出來的位置，只要有一個位置被其他方塊占據，本次移動判斷失敗，方塊維持原有坐標
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旋轉邏輯
能夠旋轉涉及到一個方塊是否改變它的方向，x、y是方塊在世界地圖中的坐標，block是它的狀態值。
我們取它的種類、方向這兩個屬性，在4×4的空間里，計算出每一格對應到世界中的坐標。
“isBoxRotateMaskEmpty”這個代表什么意思呢？這是旋轉掩碼在旋轉過程中要參照的點，方塊旋轉掃過的點，以及它落定之后的這幾個點，這些點就是它的旋轉掩碼。
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轉寫掩碼值用一個七行四列的數組來保存，分別對應七種方塊樣式以及四個方向對應的值。它的高16位是旋轉掩碼，低16位是顯示掩碼。
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方塊的掩碼表
方塊是否能夠旋轉，先要看它的旋轉掩碼里面是為空，掩碼為空則可以旋轉，旋轉完之后，需要判斷方塊新的坐標是否還在世界地圖里，如果它超出邊緣超出底線，那肯定是旋轉不了的。
還有就是判斷當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，也是旋轉不了的，這就是基本的旋轉判定邏輯。
得分邏輯
方塊落定之后，根據方塊落定是的邏輯坐標，從上往下依次遍歷地圖中的4行狀態值，當某一行的所有地圖塊的狀態都是被占據狀態，該行被判定為得分行，得分行會被消掉，當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候也是以這個為參考，玩家獲得的分數越多，游戲難度越大。
我們可以通過修改方塊出現的時間間隔，以及下落速度，來控制整個游戲的難度。
當玩家拿的分數越多，每消除一行的等級就會加一，分數是遞增100，方塊下降的速度是通過5的取模方式從1秒里面去扣，最小值是0.6秒。
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如果某一行格子只要有一個空著的話，消除便失敗。某一行的方塊全部被消掉之后，上面的方塊會向下平移，對應的行數需要刷新。
這便是關于得分的判斷邏輯 。
游戲流程圖
最后再來看下整個游戲玩的流程圖。
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游戲的核心邏輯是時間間隔，玩家點開始之后，每隔一段時間會調度一次，如果游戲沒有結束，判斷當前是屬于暫停狀態，沒有說暫停的話，就做一個moveBlock。
當然，moveBlock有可能是玩家點了操縱的方向鍵，如果沒點的話直接就返回了。緊接著處理方塊的下落過程，判斷它落定的時候是否結束了。
沒有結束暫停的話，就處理移動，移動處理完之后，再去處理下落，如果剛好時間間隔已經到了，那它就會往下落一次，往下落的話有可能成功，也有可能失敗。
判斷結束后會出現游戲結束界面，可以選擇是否重來一次，如果再來一次便會做一次重置。
這里需要做一個關于世界地圖的補充說明，這里補充了一個地圖的坐標系，游戲地圖的坐標系X軸沿著水平方向向右，Y軸是沿著垂直方向向下增長，坐標系的原點是在左上角。
方塊在邏輯空間中的坐標，是以左上角為參考點的，方塊的坐標隨著而改變。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的零基础也能学会的小游戏编程！入门级别实践的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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