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背包大乱斗与俄罗斯方块(代码篇)

Keyle

2024年11月21日 16:31

原文

前一段时间写了一篇背包大乱斗与俄罗斯方块(设计篇) ，具体的实现思路在这一文中已经讲清楚了，后来我抽空去实现了一版。目前看效果还不错。

已经实现，形状的变换，定位，移动，消除，障碍判定等。
本篇稍微讲一下具体的实现过程，以及如何去优化这个算法。

基于池去实现节点的创建与回收

一开始就基于这个池模板去管理所有数量上较多的对象，后期优化的压力会小一些。

public interface IReset
{
    void Reset();
}

public interface IPool<T> where T : IReset
{
    Stack<T> nodesPool { get; }

    T CreateOne<W>() where W : T, new();
    void ReturnOne(T item);
}


public class BasePool<T> : IPool<T> where T : IReset
{
    Stack<T> _nodesPool = new Stack<T>();
    public Stack<T> nodesPool { get { return _nodesPool; } }

    public virtual T CreateOne<W>() where W : T, new()
    {
        if (nodesPool.Count > 0)
        {
            return nodesPool.Pop();
        }
        return new W();
    }

    public virtual void ReturnOne(T node)
    {
        node.Reset();
        nodesPool.Push(node);
    }
}

分离算法与表现

我们的算法是需要适应不同的场景的，如果基于一套UI或者3D/2D渲染，混写代码，就会导致这个代码复用性低，迁移起来费时费力。

TileInfo.cs 作为管理单个形状( 物品) 渲染信息的最小单位。我们并不需要在这里书写任何如何去渲染的逻辑。

public class TileInfo :  IReset
{
    public List<GameObject> Cubes = new List<GameObject>();
    public GameObject Tile;
    public Color BaseColor;

    public void Reset()
    {
        BaseColor = Color.white;

        if (Cubes.Count > 0)
        {
            for (int i = 0; i < Cubes.Count; i++)
                PrefabPoolManager.GetInstance().PushGameObjectByType(PrefabPoolManager.PrefabType.Cube, Cubes[i]);
            Cubes.Clear();
        }
        PrefabPoolManager.GetInstance().PushGameObjectByType(PrefabPoolManager.PrefabType.Tile, Tile);
        Tile = null;
    }
}

将这个逻辑放到一个单独的Render脚本中，这样处理现在我们已经将渲染画面的功能完全隔离到了 BlockRender。
如果我们有3D的画面，就可以写一个3DBlockRender 或者是 UIBlockRender ，只需要抽象出接口做新的实现即可。

public class BlockRender 
{
    public TileInfo UpdatePreSelectNode(PreSelect node, LogicMap map)
    {
        return UpdateTile(node, node.Shape, node.x, node.y, map);
    }

    public TileInfo UpdatePreSelectNode(PreSelect node, IShape shap, LogicMap map) 
    {
        return UpdateTile(node, shap, node.x,node.y,map);
    }
 
    ...

至此我们已经完成了基础逻辑，他包含一个通用的池实现，与一个通用的渲染层。

核心算法

一般来说游戏的业务逻辑复杂度都不高，真要说复杂的，那肯定是渲染逻辑。
这段放置图形的代码，就是背包大乱斗最复杂的业务逻辑了。

通过当前节点的相对点加图形的数据结构中存储的x与y值，就可以推算出逻辑节点的坐标。
注意这边的逻辑节点，需要配置map的信息，比如map的位置信息与缩放进行一个定位，才能换算出真实坐标。

当然下面的代码并没有添加，是否这个位置有阻挡或者已经被占用的判定，由于我们的玩法尚未定型，则将这个判定放到了渲染层，在最后的演示中，你可以看到如果两个图形有重叠部分，重叠部分的区域会变成红色。

public INode PlaceShape(INode node,IShape shape) 
{
    node.Shape = shape;

    //解析data
    var data = shape.Data;
    var rows = data.GetLength(1);
    var columns = data.GetLength(0);

    for (int y = 0; y < rows; y++)
    {
        for (int x = 0; x < columns; x++)
        {
            if (data[x, y] == 0)
                continue;

            INode usedNode = GetNodeWithXY(node.x + x, node.y + y);
            usedNode.State = NodeState.CUBE;
        }
    }

    return node;
}

演示

通过空格键可以在左下角创建出方块，wasd去移动，qe可以转换方向，再次空格键可以放下方块。

页面有9M大小，加载较慢。演示地址：点我转跳

~~我尝试在下方加载了一个 iframe ，如果能正常显示的话就不用再转跳到上面的链接了。-~~

现在上面的演示地址失效，我用来放置游戏demo，当然这个demo也是用如上算法，欢迎参考，关注。

背包大乱斗与俄罗斯方块(设计篇)

Keyle

2024年11月19日 13:53

原文

前段时间背包大乱斗身边的同事玩的还挺多的，刚好这几天有空去研究研究，我还专门去看了背包大乱斗的攻略。发现，“啊，这不是俄罗斯方块吗？” 又一番研究之后确实，背包大乱斗和俄罗斯方块有诸多相似之处。

玩法分析

在空间规划与摆放方式上，俄罗斯方块是要将各种形状方块合理放置在游戏区域，通过移动和旋转来填满行以得分，背包大乱斗则要在有限背包格子内合理放置装备等物品，考虑其形状、属性和搭配来最大化利用空间；

在决策过程中，俄罗斯方块玩家要在方块下落时快速决策其旋转、移动和放置时机，考虑方块间关系和后续空间预留，背包大乱斗玩家要依据职业、已有物品和游戏局势做出购买、合成等决策，两者都要综合考虑多种因素；

从形状与组合多样性来看，俄罗斯方块有七种四格方块，通过旋转和移动创造多样组合，背包大乱斗有多种装备等，通过合成、镶嵌等形成不同搭配；

游戏的动态变化性上，俄罗斯方块随着方块下落和消除游戏区域不断变化，玩家要随之调整策略，背包大乱斗在游戏中因新物品获取、对手情况变化而使局势改变，玩家也需要及时调整背包布局和策略。

游戏是继承与发展的。背包大乱斗本质上是俄罗斯方块机制的延展，从后者的空间利用、策略决策、形状组合和动态变化中获取灵感，深化空间放置与规划理念，发展出更复杂多样的内容，如物品属性和合成搭配，其动态变化也更具挑战性，给玩家全新体验。

背包大乱斗

代码设计

透过现象看本质，背包大乱斗的核心玩法，其实与俄罗斯方块是一致的，在这个基础之上包装了一个RPG。
当然你要说这个游戏，有着更加丰富的玩法，固然如此。但这些玩法最终都要依赖这个核心的玩法。

说了那么多，想必大家心里都有了不同的实现方案。那么现在我们动手去实现一下这个玩法的核心算法。

从一个二维数组开始

在所有的一切开始之前，要定义一个基础 Map ，我们所有的坐标定位都要基于这个二维网格。
顺便，我们将基础坐标系定在第一象限，方便我们定位与计算。

对应的数据可以表示成这样 (10X10) 空白格用0来表示：

创建基础单位

一个基础单位，有上下左右，共四种朝向，当然这个基础单位可以任意的长短，这是灵活的，可配置的。

我们用虚线格填充这个基础单位，则有了下图，这样的好处是方便通过数据去描述这个单位长什么样子。

虚线格子用0表示，实线格子用1表示，结合前面我们提到的，将这个坐标系放在第一象限，并且从下往上，从左至右自增。对于单个方块，我们可以用如下的数据结构去描述，它的不同形态：

设计一个运行框架

根据上面的思路我们可以这样去设计程序：

我们的主体就是一张图，其中有N个节点。这个节点有个状态字段，如果不能放置或者被占用则标注之。
xy就是节点的坐标，因为我们的节点最终是要存储到一个list内的。
ShapeTemplate就是设计的重点，一个图形模板，通常一个图形模板对应多个分形（可以变换的状态）。

实际一个图形，在图中所占用的确切坐标，仅是一个node，根据这个节点定位结合图形的形状，可以轻松的定位到其他几个被影响到的点位。

以上背包大乱斗与俄罗斯方块的玩法分析与代码设计。