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俄罗斯方块:设计原理与数学模型解析
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俄罗斯方块是一款经典的电子游戏,其设计思想源自于俄罗斯程序员阿列克谢·帕基特诺夫在1984年创造的一款名为Tetris的游戏。这款游戏的名字结合了希腊语"tetra"(意为“四”)和英文单词"tennis",寓意四面体形状与运动的结合。游戏的核心玩法是在一个固定大小的矩形区域(m*n)内,玩家控制不同形状的小方块(或称作"砖块")落下,这些砖块每次下落一格,直到触底或与其他砖块堆积。 游戏规则的关键在于玩家的操作,包括左移(a键)、右移(d键)、翻转(w键)和下移(s键)。当砖块堆积到一定程度,如果形成连续的一行或以上满格,这一行就会被消除,空出的空间会被新的砖块填充。当新的砖块在刚出现时就与底部砖块重叠,游戏即告结束。 在实现上,游戏中的矩形框被抽象为一个名为CBin的类,它包含了三个核心属性:一个二维数组image来表示砖块分布,宽度(width)和高度(height)用来描述矩形框的尺寸。砖块在image中的值对应其颜色(如1代表红色,4代表蓝色),无砖块位置用0填充。CBin类还包括构造函数(初始化width和height,分配image空间并初始化)、析构函数(释放内存)、以及getImage函数(用于数据复制)。 在设计实现过程中,CBin类的结构和功能设计体现了游戏逻辑的核心:空间管理、砖块移动和碰撞检测。通过这样的数学建模,俄罗斯方块游戏提供了一种直观且富有挑战性的体验,不仅考验玩家的空间感知和策略规划能力,还涉及计算机图形处理和游戏编程的基本原理。至今,俄罗斯方块仍是一个广受欢迎的经典案例,影响了无数游戏开发者和玩家对游戏设计的理解与实践。
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}
void CBin::setImage(unsigned char** srcImage)
{
for (unsigned int i = 0; i<height; i++)
for (unsigned int j = 0; j<width; j++)
image[i][j]=srcImage[i][j];
}
unsigned int CBin::removeFullLines()
{
unsigned int flag,EmptyLine=0;
unsigned int i,j,m;
for (i=0; i<height; i++)
{
flag=0;
for (j=0; j<width; j++)
{
if (image[i][j]==0 )
flag=1;
}
//一行完全被填满
if(flag==0)
{
for (j=0; j<width; j++)
{
image[i][j]=0;
}
//消除整行
for(m=i; m>0; m--)
{
for (j=0; j<width; j++)
{
image[m][j]=image[m-1][j];
}
}
for (j=0; j<width; j++)
{
image[0][j]=0;
}
EmptyLine++; //记录消的行数
i--;
}
}
return EmptyLine;
}
2. Tetris 游戏的砖块类
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