从零开始做一个俄罗斯方块游戏4形状碰撞检测（上）

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　　嗨！大家好，我是小蚂蚁。
　　今天，我们来继续学习下一个模块：形状碰撞检测。
　　在游戏开发中，我们所说的碰撞经常指的是物理碰撞，什么是物理碰撞呢？一般的在游戏开发工具中都会包含一个叫做物理引擎的东西，它的作用就是在游戏中模拟出现实中的物理效果。例如，我们扔一个东西，这个东西会因为重力而下落，最终落到地上，与地面发生碰撞。在游戏中，我们可以借助物理引擎，来模拟出东西下落掉到地面上的效果。当东西掉到地面上时，我们就说这个东西与地面发生了碰撞。
　　但是，在俄罗斯方块这个游戏中，是不需要使用物理引擎的，所以这里的碰撞指的并不是物理碰撞，而是通过计算来判断两个方块是否相邻，如果相邻，我们就说它们发生了碰撞。
　　在俄罗斯方块游戏中，碰撞一共包含下面的这4种情况：1。当形状达到最下方一行时，碰撞，形状停靠。
　　2。当形状下落时，任何一个位置碰到下方已有的方块，碰撞，形状停靠。
　　3。当形状向左右移动时，两侧碰到任何一个已有方块，碰撞，形状不能再向两侧移动。
　　4。当形状切换时，如果新状态碰到任何一个已有方块，碰撞，形状不能切换到新状态。
　　今天这篇文章，我们先了解一下前两种情况。下边界的碰撞
　　如图，当一个形状达到了最下方的第一行时，它就不能够再继续向下移动了。我们把这种情况叫做下边界的碰撞。
　　判断起来也很简单，红色圆点代表的是形状当前的位置，由于形状的状态不同，判断是否与下边界发生碰撞的距离也不同，如图，在1，3状态下，与下边界的碰撞距离是1个方块长度，在2，4状态下，与下边界的碰撞距离是1。5个方块长度。下落的碰撞
　　接着，来看一下在形状下落的过程中，如何检测是否发生碰撞。
　　如图，下方的红色方块表示的是之前已经摆放的方块，上方的绿色方块是下落的形状1，此时，它们应该发生碰撞，绿色的形状应该停止向下移动，摆放在当前的位置上。
　　对于下边界的碰撞来说，由于下边界是固定不变的，所以我们只需要根据当前状态，判断与下边界的距离即可判断碰撞。但是在游戏中，那些已摆放的红色方块的位置是不确定的，这就导致了发生碰撞的情况也是不确定的。
　　如图，所有的情况都会发生碰撞。
　　对于这样不确定的情况，该去如何检测碰撞呢？这时，我们就需要用到数据了。
　　如图，右侧的图片是一个数据表格，这个数据表格与左侧的游戏界面是对应的。现在，我们用0表示空位置，1表示有方块，然后对照着左侧的游戏界面将右侧的表格填满。这样，我们就把当前的游戏抽象成了数据，这个就叫做数据抽象化。（之前专门写了一篇与数据抽象化有关的文章，在这里，基本上所有的消除游戏都离不开它）
　　填充上数据之后，我们再来看一下各种情况的碰撞。
　　试着观察一下碰撞的规律：只要当前形状上的任何一个方块位置的下方是1，那么当前就会发生碰撞。
　　现在，我们重新再描述一下碰撞检测的过程：
　　依次查看当前形状上的每一个方块，如果发现有任何一个方块下方的位置是1，那就意味着当前形状与已堆叠的方块发生了碰撞。
　　接下来，我们就来实现这个碰撞检测的过程。
　　如图，是形状1在4种不同状态下所对应的数据表格。如果，我们能够知道形状上的每一个方块在整个数据表格中的位置（行列号），那么，就能够依次地判断出下方的位置是否有1了。
　　在进行遍历的时候，我们一般都是习惯于从左往右，从上往下。所以，这里我们可以将左下方的位置当作遍历的起点。
　　如图，我们把红色的点叫做计算点，坐标轴的中心是当前形状的位置（x0，y0），根据图片可以很直观的看出来不同状态下的计算点的位置。
　　这里算出的计算点的位置是在游戏坐标空间中的位置，还需要将它们进行一次转换，因为我们需要知道的是计算点在数据表格中的哪一行哪一列。
　　计算公式在这里了，已经讲过很多次了（所有的消除游戏里都会用到），就不在解释了。总之，我们能够获取到计算点在数据表格中的哪一行哪一列。
　　在得到了计算点的行列号之后，接下里就只需要以计算点为起点，依次查看每一个格子下方的数值，只要有任何一个格子下方的数值为1，就证明发生碰撞。
　　上方举的是形状1的例子，俄罗斯方块中一共有7种形状，按照其包围矩形的形状可以分为3种类型。
　　形状15是一种类型（2x3），形状6是一种类型（1x4），形状7是一种类型（2x2）。
　　不同的类型又对应着不同的计算点位置。
　　好了，以上就是理论基础了，接下来我们来看一下具体实现的积木逻辑。
　　首先，我们创建一个全局的表格变量，叫做网格数据，作用于整个俄罗斯方块游戏。0表示没有方块，1表示有方块。
　　接着，我们为形状1创建4个表格数据，对应的就是它的四个状态。
　　然后，根据形状状态在表格中添上对应的数据，有方块的位置是1，没有方块的位置是0。
　　接着，来看一下积木逻辑。
　　最后，看一下碰撞检测函数中的积木逻辑。
　　这里比较难以理解的地方是同时对两个表格（一个全局数据表格，一个形状数据表格）进行遍历检查。我习惯于先在纸上画出来，进行推演。如果能够在纸上推演出整个过程话，使用程序来实现这个过程就会简单很多。
　　今天的内容就到这里了，稍微总结一下：我们了解形状碰撞检测中的两种情况，第一种下边界的碰撞，比较简单，第二种下落的碰撞，相对比较复杂，需要借助我们反复讲过许多次的数据抽象，利用数据来进行碰撞的检测。
　　如果你对于消除游戏中的数据抽象化还不是很理解的话，借着这次机会可以好好研究一下。
　　有些东西是值得花时间深究的，因为它们有着以一当百的效果，搞定了一个就相当于搞定了一百个，数据抽象化就是这样的东西。