C++俄罗斯方块实现 方块旋转与碰撞检测

方块旋转通过4×4数组转置加翻转实现,碰撞检测利用board数组判断越界与重叠,旋转时先生成新形态再检测合法性,结合位置调整确保操作流畅,O型方块不旋转,最终通过board记录固定方块状态。

C++俄罗斯方块实现 方块旋转与碰撞检测

c++中实现俄罗斯方块,方块旋转和碰撞检测是核心逻辑。这两个功能决定了游戏是否流畅、规则是否合理。下面介绍如何用简单的二维数组和逻辑判断来实现。

方块表示与旋转实现

俄罗斯方块中的每种方块(如I、O、L等)可以用一个4×4的二维数组表示,数组中1表示有方块,0表示空。例如,一个L型方块:

 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 

旋转时,可以通过矩阵转置加翻转的方式实现顺时针旋转。假设当前方块为piece[4][4],旋转后的数组rotated[4][4]可通过以下方式生成:

  • 对于每个位置 (i, j),旋转后的新位置为 (j, 3-i)
  • 即:rotated[j][3-i] = piece[i][j]

这样一次顺时针旋转就完成了。重复此操作可实现多次旋转。

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碰撞检测的实现方式

在旋转或移动前,必须检测是否会发生碰撞。碰撞检测主要判断以下几种情况:

  • 方块是否超出左右边界(列索引小于0或大于9)
  • 方块是否触底(行索引大于19)
  • 方块是否与已固定的方块重叠

实现时,可以写一个通用函数checkCollision,接收当前方块、位置(x, y)作为参数,遍历方块的每个格子:

  • 若该格子在方块中有砖块(值为1)
  • 计算其在游戏区域中的实际坐标:row = y + i, col = x + j
  • 检查该坐标是否越界或对应游戏区域已填充

只要有一个格子不合法,就返回true(发生碰撞),否则返回false。

旋转时的应用流程

当玩家按下旋转键时,执行以下步骤:

  • 生成旋转后的方块数据
  • 调用checkCollision检测新方块在当前位置是否合法
  • 如果无碰撞,则更新方块为旋转后的状态
  • 如果有碰撞,尝试“踢墙”调整位置(如向右或向左微调一格再检测)
  • 若所有尝试都失败,则保持原状态

注意:O型方块(正方形)无需旋转,可直接跳过。

游戏区域与状态管理

使用一个20×10的二维数组board[20][10]表示游戏区域,0为空,1为已填充。每次方块固定后,将其对应位置写入board。移动和旋转操作都基于当前方块的偏移坐标(x, y)与board进行碰撞判断。

基本上就这些。只要把方块表示清楚,旋转逻辑正确,再配合严谨的碰撞检测,就能实现自然的俄罗斯方块操作体验。不复杂但容易忽略边界情况,建议多测试几种旋转场景。

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