原创 俄罗斯方块的原理以及arm实现

俄罗斯方块的arm实现<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

   测试知道朋友那块320*240的彩屏液晶是好的以后，想做点什么来玩下。于是用该液晶写了个标准的俄罗斯方块游戏，用arm7（s3c44B0）做的控制。下面做个详细的总结，加深理解，其次有兴趣的同仁可以试着用单片机做做，比较有趣！

先说原理：（原理是在网上查阅先人的资料后，得以总结的，感谢那些把资料发布于互联网的前辈，为我们提供了一个学习的平台）。首先要完成的就是建模工作。

建立模型：本人认为游戏编程中建模是十分重要的，语言的表达以及描述是基本功问题了。标准的俄罗斯方块游戏有一下几种图形：

显然我们可以用一个5*5的数组将其分别表示：可以这样理解在上图中每个图形都是5*5的大小，在黑点处将其在数组中的对应值赋1即可，其余为0。如第一个图“横条子”可以用 

            a[5][5]={ 0,0,0,0,0
                        0,0,0,0,0
                        1,1,1,1,0
                        0,0,0,0,0
                        0,0,0,0,0}

表示。其余的类推即可。对于这写图形的变换操作，只需写一个函数void rotateBox(int box1[5][5], int box2[5][5]) 对其进行矩阵的倒转即可。

void rotateBox(int box1[5][5], int box2[5][5]) 

{

                                /*旋转box1输出到box2*/

    int x, y;

    for(x = 0; x < 5; x++)      /*这个函数可以须要实际*/

        for(y = 4; y >= 0; y--)  /*编写一下才能印像深刻*/

            box2[y][x] = box1[x][4 - y];

}

我们可以用一个3维数组将7中基本方块全部表示出来：（当然这里MAX_C=7）

int box[MAX_C][5][5] = {     /*MAX_C(7)种预定义的盒子*/
            {
                {0,0,0,0,0},
                {0,0,0,0,0},
                {1,1,1,1,0},
                {0,0,0,0,0},
                {0,0,0,0,0}
            },
            
            {
                {0,0,0,0,0},
                {0,0,1,0,0},
                {0,1,1,1,0},
                {0,0,0,0,0},
                {0,0,0,0,0}
            },
            
            {
                {0,0,0,0,0},
                {0,1,1,0,0},
                {0,0,1,1,0},
                {0,0,0,0,0},
                {0,0,0,0,0}
            },
            
            {
                {0,0,0,0,0},
                {0,0,1,1,0},
                {0,1,1,0,0},
                {0,0,0,0,0},
                {0,0,0,0,0}
            },
            
            {
                {0,0,0,0,0},
                {0,1,1,0,0},
                {0,0,1,0,0},
                {0,0,1,0,0},
                {0,0,0,0,0}
            },
            
            {
                {0,0,0,0,0},
                {0,0,1,1,0},
                {0,0,1,0,0},
                {0,0,1,0,0},
                {0,0,0,0,0}
            },
            
            {
                {0,0,0,0,0},
                {0,0,1,1,0},
                {0,0,1,1,0},
                {0,0,0,0,0},
                {0,0,0,0,0}
            }
    };

接着要建立的模型就是背景了。我们这里设置的俄罗斯方块游戏的游戏显示区有12行20列。根据前面的思想我们也可以将其抽象为一个12*20的数组，但为了后面判断碰撞方便，我们把其抽象为16*22的数组 int map[MAX_Y][MAX_X]。0，1，14，15列全初始为1，最下面俩行即20，21俩行全初始为1；示意图如下：

我们用下面这个函数来实现上面的数组：

 void initMap(void) {            /*初始化地图*/

    int x, y;                   /*我们须要一圈卫兵...*/

    for(y = 0; y < MAX_Y; y++) {

        for(x = 0; x < MAX_X; x++) {

            if(x < 2 || x > MAX_X - 3 || y > MAX_Y - 3)

                map[y][x] = 1;

            else map[y][x] = 0;

        }

    }

好了有了前面这俩个模型的建立后面的就好理解了。我们可以认为背景就是如上的一个大盒子，而每个基本图形就是上面的小盒子。整个游戏简单来说就是小盒子在大盒子里面的移动（下落，左右移动）。而难点就是如何判断小盒子已经落到了大盒子的边界的问题。

判断碰撞：前面在给大盒子（背景）建模的时候，给大盒子的四周都围了2层1。

那我们可以这样来判断小盒子与大盒子的碰撞。小盒子的数组与其在大盒子数组中的对应位置的值相与。显然若果与后的值为1，证明大盒子与小盒子在此处的值都为1,及表明在此处发生了碰撞。而在最首先背景（大盒子）中都为0，只有边界处有2层1。这时只用来了判断小盒子是否出界。当小盒子降落到大盒子底部后，将小盒子的内容对应写入大盒子数组中，这样大盒子（背景）就得以更新。

int test(int mx, int my, int box[5][5])//测试大小盒子是否碰撞

 {

                /*测试box在map里mx,my位置上是否能着陆*/

                /*这个是最关键的一个函数,它判断是否产生非空冲突*/

               /*但算法还是很简单的*/

    int x, y;

     for(x = 4; x >=0; x--)

        for(y = 4; y >=0; y--)

            if(map[y +mx][x + my] && box[x][4-y])

                return 0;

    return 1;

}

void putBox(void)  //把碰撞后的小盒子融入到大盒子中，得到新的大盒子

 {                        /*将curbox填充到地图上*/

    int x, y;

    for(y = 0; y < 5; y++)     /*这个也简单,主要是要根*/

        for(x = 0; x < 5; x++) /*据curx,cury指出位置  */

            if(curbox[y][x])

                map[4-x + curx][y + cury] = curbox[y][x];

}

可以用下面俩副示意图来形象的表示一下：

整体流程：所以我们的主程序的流程可以这样表示：

 while(1)//一次游戏的循环

      {  

        if(!newfall())

         {

            Uart_Printf("game over!. Press any key!\n");

             TGlib_disp_hzk16(180,32,"游戏结束再接再厉",8);

             break;//如果不能再创建新的图形，则游戏结束

           }

         dis_next_box();//显示下一个

    while(1)//一个图形的降落循环

           {                    

          if(!drop())

           {       

                 putBox();//把图形加入到背景中       

                clear_line();  //如果有满行则销层，且更新分数和等级      

          break;//退出该图形的降落循环，迎接下一个

        }

        dis_map();//实时显示背景

  dis_box(curx,cury,curbox);//实时显示图形

  Delay_ms((6-level)*100);//下落的速度控制的延时

  }

  } 

}

这里只是为后面的具体实现打下了理论基础，下一编将来讲解具体的代码实现，每个函数的源代码都具体给出。希望观者给予支持。下面先看几张完成后的游戏图片：