如何在 Lightly 用 JS 制作俄罗斯方块游戏

在之前的两篇文章中，我们通过介绍 Web 语言的编程软件与简易的网页编程实例来说明 HTML/CSS 和 JavaScript 的概况及关系。

如果还未了解过 Web 编程的小伙伴可以先参考前两个文章：

新一代的 HTML+CSS+JavaScript IDE - LightlyHTML / CSS / JS 编程入门 —— 制作可切换主题的简单网页

这一篇文章将进一步深入使用 JavaScript 进行编程，从零开始搭建简易的俄罗斯方块游戏。

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目录

1. 俄罗斯方块游戏简介
2. 俄罗斯方块的游戏元素
3. 在 Lightly 进行 HTML 和 CSS 的简要设置
4. 使用 JavaScript 实现俄罗斯方块游戏
5. 扩展作业

俄罗斯方块简介

俄罗斯方块是一款由苏联软件工程师制造的益智游戏。这款游戏诞生于 1984 年，期间曾被任天堂游戏买下版权，在当年的任系掌机 GameBoy 中风靡一时。

俄罗斯方块的游戏逻辑十分简单，只需要将掉落的方块拼凑成完整的一行后，即可消除得分。随着游戏升级，俄罗斯方块掉落的速度也会逐渐增加，提升游戏难度和趣味性。时至今日，俄罗斯方块仍旧是颇受欢迎的游戏，不同的游戏厂家也将俄罗斯方块开发成符合现代化审美、具有多人联机的休闲游戏。

俄罗斯方块的游戏元素

在开始编写俄罗斯方块游戏之前，我们需要理清游戏的元素，以便后期编程参考：

俄罗斯方块的种类

俄罗斯方块根据形状和方向的不同，大致可分为 7 种方块：

在编写代码时，我们需要根据方块所占的空间，通过 4x3（I 形方块）、2x2（O 形方块）和 3x3（其他方块）在 JavaScript 中直接绘制。

思考题 - 既然其他方块的高度都只占 2 格，为什么其他方块不是通过 3x2 的占位符绘制？

俄罗斯方块的操作

俄罗斯方块的操作同样十分简单，我们只需要将方块设定为自动跌落，并在键盘中设置方向键的功能就足以完成游戏。其中，左右键可左右移动方块，上键可旋转方块，下键可加快方块的掉落速度。当然，你也可以在按键设置中添加其他功能，例如：使用空格键直接掉落。

HTML 和 CSS 的简要设置

作为轻量且功能强大的集成开发工具，Lightly 同样能胜任编写俄罗斯方块的任务。我们将使用 Lightly 的 HTML+CSS+JavaScript IDE，逐步制作并实时检视代码效果，完成俄罗斯方块的开发。

制作俄罗斯方块的重点在于使用 JavaScript 编程，因此俄罗斯方块页面的 HTML 和 CSS 非常简单，只需要短短的几行代码即可。复习一下之前所学过的架构、设计和功能原则，HTML 在这次的代码中仅负责关联和唤起 CSS 及 JavaScript 文本，而 CSS 只需要负责设置背景、画布和按钮的基本设计。

HTML 基本设置

CSS 基本设置

CSS 主要涵盖页面的基本设计，小伙伴可根据自己的喜好，在 Lightly 的 CSS 文件夹中找到 style.css 文件，然后尝试参考 CSS 代码调整字体、颜色、按钮等。

使用 JavaScript 编写俄罗斯方块游戏

完成 HTML 和 CSS 设置后，我们便可以开始编写 JavaScript 文本。如果没有先对 HTML 和 CSS 进行设置的话，编写 JavaScript 时可能无法实时看到反馈。由于篇幅限制，JavaScript 代码无法在网页中完全展示，小伙伴可直接查看完整代码进行实操学习：点击进入 Lightly 查看完整代码

基础设置

在 Lightly 的 js 文件夹中找到 script.js 文件后，首先对非游戏相关的按钮进行设置。例如，设置 HTML 文件中的常数、添加“操作说明”按钮弹出的模块等。

绘制游戏范围

我们的方块将出现在这个游戏区域内，同时也只能在这个区域内移动：

function draw() {
    context.fillStyle = '#000';
    context.fillRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);
    // 高度和宽度已经在 HTML 文件中设置好了
    drawMatrix(arena, {x: 0, y: 0});
    drawMatrix(player.matrix, player.pos);
}

绘制方块

在开始绘制方块前，我们需要先使用矩阵定义我们的方块主体：

function drawMatrix(matrix, offset) {
    matrix.forEach((row, y) => {
        row.forEach((value, x) => {
            if (value !== 0) {
                context.fillStyle = colors[value];
                context.fillRect(x + offset.x,
                                 y + offset.y,
                                 1, 1);
            }
        });
    });
}

接着我们可以通过 function 函数，根据占位符绘制出方块的形状：小伙伴可以尝试动脑筋，画出其他形状的方块。至于为什么其他形状的方块需要用 3x3 的占位符绘制，是因为这些形状需要旋转，必须为它们预留空间。只要将方块占位符反向排列，我们就可以得到旋转效果：

设置方块掉落程序

俄罗斯方块大约按照每秒一格的速度掉落，我们将掉落间隔设置为 1000 毫秒后，通过 function 开始正计时。每当计时器大于 1000 毫秒后，便会运行 playerDrop() 程序，方块往下掉落一格。

// 设置方块跌落速度
let dropCounter = 0;
let dropInterval = 1000; // 1000 毫秒 = 1 秒，方块每秒掉落一格

let lastTime = 0;
function update(time = 0) {
    const deltaTime = time - lastTime;

    dropCounter += deltaTime;
    if (dropCounter > dropInterval) {
        playerDrop();
    }

    lastTime = time;

    draw();
    requestAnimationFrame(update);
}

设置按键

俄罗斯方块除了会自动掉落外，还需要设置按键让玩家控制方块的移动、旋转和掉落速度等。在这个部分，我们可以通过监听键盘按键输入来实现，然后根据相应按键的 KeyCode 来判断玩家按下的按键，最后返回相应的操作。

document.addEventListener('keydown', event => {
    if (event.keyCode === 37) {
        playerMove(-1); // 往左移动
    } else if (event.keyCode === 39) {
        playerMove(1); // 往右移动
    } else if (event.keyCode === 40) {
        playerDrop(); // 往下移动
    } else if (event.keyCode === 38) {
        playerRotate(1); // 旋转
    }
});

设置得分系统

最后，我们设置程序判断方块是否占满一整列，清空完整列并计入得分：

function arenaSweep() {
    let rowCount = 1;
    outer: for (let y = arena.length -1; y > 0; --y) {
        for (let x = 0; x < arena[y].length; ++x) {
            if (arena[y][x] === 0) {
                continue outer;
            }
        }

        const row = arena.splice(y, 1)[0].fill(0);
        arena.unshift(row);
        ++y;

        player.score += rowCount * 10;
        rowCount *= 2;
    }
}

自此，你已经掌握了制作俄罗斯方块的基本知识，但知识总是需要实践才能加以运用和巩固。你可以选择直接查看 Lightly 中的完整代码进行修改，也可以尝试新建项目从零开始编写，验收你所学的知识，亲手制作人生中的第一个游戏。

此外，你也可以在俄罗斯方块中添加方块预告、等级等功能，也可以进一步完善 CSS 和 JavaScript，让游戏界面和方块变得更美观。