前言

摘要：2D 的俄羅斯方塊已經(jīng)被人玩爛了，突發(fā)奇想就做了個 3D 的游戲機(jī)，用來玩俄羅斯方塊。。。實現(xiàn)的基本想法是先在 2D 上實現(xiàn)俄羅斯方塊小游戲，然后使用 3D 建模功能創(chuàng)建一個 3D 街機(jī)模型，最后將 2D 小游戲貼到 3D 模型上。
（ps：最后拓展部分實現(xiàn)將視頻與3D模型的結(jié)合）

http://www./demo/...

首先，先完成 2D 小游戲

在查看官方文檔的過程中，了解到 HT 的組件參數(shù)都是保存在 ht.DataModel() 對象中，將數(shù)據(jù)模型在視圖中進(jìn)行加載后呈現(xiàn)各種特效。

gameDM = new ht.DataModel(); //初始化數(shù)據(jù)模型
g2d = new ht.graph.GraphView(gameDM); //初始化2d視圖
g2d.addToDOM(); //在頁面上創(chuàng)建視圖

開始游戲模型的創(chuàng)建

• 第一步，先讓我們?yōu)橛螒騽?chuàng)建一個框體，為游戲限定范圍。在文檔中，我們可以知道 ht.Node 是 graphView 呈現(xiàn)節(jié)點圖元的基礎(chǔ)類，除了可以顯示圖片外，還能支持多種預(yù)定義的圖形。所以我打算使用該類創(chuàng)建4個長方形，用它們來做游戲的范圍限定。

var lineNode = new ht.Node();
lineNode.s({
    "shape": "rect", //矩形
    "shape.background": "#D8D8D8", //設(shè)置底色
    "shape.border.width": 1, //邊框?qū)挾?1
    "shape.border.color": "#979797"  // 邊框顏色
});
        
lineNode.setPosition(x, y); // 設(shè)置圖元展示位置，左上角為0, 0 圖元坐標(biāo)指向它們的中心位置
lineNode.setSize(width, height); // 設(shè)置圖元寬、高屬性
        
gameDM.add(lineNode); // 將設(shè)置好后的圖元信息加入數(shù)據(jù)模型中

設(shè)置 x:552, y:111, width:704, height:22 后我們可以得到第一個圖形：

邊框的top已經(jīng)有了，現(xiàn)在讓我們再創(chuàng)建另外三條邊來組成一個框體：

x:211, y:562, width:22, width:880
x:893, y:562, width:22, width:880
x:552, y:1013, width:704, width:22

得到效果如下：

邊框基本完成，在瀏覽的過程中發(fā)現(xiàn)4個邊框可以被拖拽。接下來對邊框初始化的方法進(jìn)行調(diào)整：

lineNode.s({
    "shape": "rect", //矩形
    "shape.background": "#D8D8D8", //設(shè)置底色
    "shape.border.width": 1, //邊框?qū)挾?1
    "shape.border.color": "#979797",  // 邊框顏色
    "2d.editable" : false, // 是否可編輯
    "2d.movable" : false, //是否可移動
    "2d.selectable" : false //是否可選中
});

• 生成方塊，我的想法是生成多個正方形，將它們組合成我們需要的圖形，通過坐標(biāo)的計算來將它們擺放在相應(yīng)的位置:

方塊生成后，開始對圖形進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作。這其中有兩個方案，第一種是將圖形的翻轉(zhuǎn)后的圖形坐標(biāo)按順序保存在數(shù)組中，每次改變形狀時取數(shù)組中的前一組或后一組坐標(biāo)來進(jìn)行改變；第二種是使用 ht.Block() 對象將對應(yīng)的圖元組合成一個整體，在變形時只需按對應(yīng)的方向選擇 90° 即可。在這里，我選擇了第二中方式，代碼如下：

function createUnit(x, y) {
    var node = new ht.Node();
    node.s({
        "shape": "rect",
        "shape.background": "#D8D8D8",
        "shape.border.width": 1,
        "shape.border.color": "#979797"
    });
    node.setPosition(x, y);
    node.setSize(44, 44);
    gameDM.add(node);
    return node;
}

var block = new ht.Block();
block.addChild(createUnit(552, 133));
block.addChild(createUnit(552, 89));
block.addChild(createUnit(508, 133));
block.addChild(createUnit(596, 133));
block.setAnchor(0.5, 0.75); //設(shè)置組合的中心位置， 旋轉(zhuǎn)時將安裝此點來進(jìn)行
block.setPosition(552, 144);

Block 設(shè)置中心點 Anchor 如下圖：

在設(shè)置旋轉(zhuǎn)時，只需使用 setRotation 函數(shù)對 block 進(jìn)行旋轉(zhuǎn)即可：

block.setRotation(Math.PI*rotationNum/2); //rotationNum 是一個計數(shù)器，保存已經(jīng)旋轉(zhuǎn)次數(shù)，保證每次都是在上一次的基礎(chǔ)上旋轉(zhuǎn)90°

• 方塊有了，現(xiàn)在就該讓它動起來了。設(shè)置定時器，使方塊每隔一段時間下降一定距離，并添加鍵盤的監(jiān)聽事件，以此實現(xiàn) w：翻轉(zhuǎn)、s：左移動、d：右移動、s：下移的操作，同時為了不使方塊移動出邊界，在每次位移時都將對坐標(biāo)進(jìn)行一次驗證：

var offset = 44;
var intervalTime = 1000;
var topX = 552;
var topY = 111;

var leftSize = 211,
    rightSize = 882,
    bottomSize = 1002;

var rotationNum = 0;
window.addEventListener('keydown', function(e){
    var index = 0;
    var maxY = null;
    if(e.keyCode == 87){
        // up w
        rotationNum ++;
        block.setRotation(Math.PI*rotationNum/2);
        if (!checkRotation(block)) {
            rotationNum --;
            block.setRotation(Math.PI*rotationNum/2);
        }
    } else if (e.keyCode == 65) {
        // left a
        moveBlock('x', -offset, block);
    } else if (e.keyCode == 68) {
        // right d
        moveBlock('x', offset, block);
    } else if(e.keyCode == 83){
        // down s
        moveBlock('y', offset, block);
    }
}, false);

setInterval(function(){
    if(!moveBlock("y", offset, block)){
        //無法進(jìn)行位移，創(chuàng)建新的方塊
        rotationNum = 0; //方塊翻轉(zhuǎn)次數(shù)歸0
        block = createNode(blockType); //生成新的方塊
        blockType = parseInt(Math.random()*100%5); //下一次生成的方塊圖形
    }
}, intervalTime); //執(zhí)行間隔

//移動方塊，移動成功時返回：true，無法移動時返回：false
function moveBlock(axis, offset, block){

    // 移動方塊
    var ids = [];
    var yindexs = [];
    var indexArr = new Array();
    for(var i = 0; i < block.size(); i ++){
        var childNode = block.getChildAt(i);
        var childx = childNode.getPosition().x;
        var childy = childNode.getPosition().y;
        if (yindexs.indexOf(childy) == -1) {
            yindexs.push(childy);
        }
        
        if(axis === 'x'){
            childx += offset;
        }else if (axis === 'y') {
            childy += offset;
        }

                // 驗證方塊的移動是否超出邊界
        if(childx < leftSize || childx > rightSize || childy > bottomSize){
            return false;
        }

        var obj = new Object();
        obj.x = childx;
        obj.y = childy;

        indexArr.push(obj);
        ids.push(childNode.getId());
    }

    //判斷圖形位移過程中是否與其他方塊觸碰
    for(var j = 0; j < yindexs.length; j ++){
        var indexY = yindexs[j];
        if (axis === 'y') {
            indexY += offset;
        }
        //getDatasInRect 方法能獲取到一個范圍中的所有圖元信息
        var nodeList = g2d.getDatasInRect({x:233, y:indexY, width:638, height:2}, true, false);

        if(nodeList.length > 0){
            // 觸碰
            for(var i = 0; i < nodeList.length; i++){
                var x = nodeList.get(i).getPosition().x;
                var y = nodeList.get(i).getPosition().y;
                
                var id = nodeList.get(i).getId();
                if (ids.indexOf(id) > -1) {
                    // 位移的圖元
                    continue;
                }


                for (var k = 0; k < indexArr.length; k++) {
                    var obj = indexArr[k];
                    if (obj.x === x && obj.y === y){
                        // 該停下了
                        return false;
                    }
                }

            }
        }
    }
    
    var blockX = block.getX();
    var blockY = block.getY();

    if (axis === 'x') {
        blockX += offset;
    }else if (axis === 'y') {
        blockY += offset;
    }
            // 方塊移動到新的坐標(biāo)
    block.setPosition(blockX, blockY);
    return true;
}

// 驗證方塊是否可以進(jìn)行翻轉(zhuǎn)
function checkRotation(block){
    for(var i = 0; i < block.getChildren().length; i++){
        var node = block.getChildAt(i);
        var childx = node.getPosition().x;
        var childy = node.getPosition().y;
                
                // 判斷翻轉(zhuǎn)后的圖形是否會超出范圍
        if(childx < leftSize || childx > rightSize || childy > bottomSize){
            return false;
        }

    }

    return true;
}

• 在完成方塊的位移與變形之后，我們的小游戲就只差最后一步了：對填充滿的方塊進(jìn)行消除。在開始的時候，我們就知道所有的信息都是保存在數(shù)據(jù)模型當(dāng)中，所以我們要消除方塊。只需要將它們從數(shù)據(jù)模型中刪除即可，實現(xiàn)代碼如下：

function deleteBlock(block){
    // 消除已經(jīng)填充滿的方格
    var yindexs = []; // 要判斷的y軸坐標(biāo)
    var num = 0;
    for(var i = 0; i < block.size(); i ++){
        var childNode = block.getChildAt(i);
        var childy = childNode.getPosition().y;
        var nodeList = g2d.getDatasInRect({x:233, y:childy, width:638, height:2}, true, false);
        if (nodeList.length == 15) {
            for(var i = 0; i < nodeList.length; i++){
                gameDM.remove(nodeList.get(i)); // 在數(shù)據(jù)模型中移除對應(yīng)的圖元
            }
            num ++;
            yindexs.push(childy);
        }
    }

    if (yindexs.length > 0) {
        for(var i = 0 ; i < yindexs.length; i++){
                    // 將被消除圖元上方的圖元進(jìn)行組合，并整體向下移動一個位置
            var yindex = yindexs[i];
            var h = yindex - 133 - offset;
            var moveList = g2d.getDatasInRect({x:233, y:133, width:638, height:h}, true, false);
            var mblock = new ht.Block();
            for(var i = 0; i < moveList.size(); i++){
                mblock.addChild(moveList.get(i));
            }
            moveBlock('y', offset, mblock);
        }
    }
}

• 到此，一個簡單的俄羅斯方塊小游戲就實現(xiàn)了。當(dāng)然，這個游戲還有很多可以拓展的地方，比如：更多的方塊類型，游戲分?jǐn)?shù)的統(tǒng)計，下一步預(yù)測窗體，游戲背景修改等。這些先不考慮，我們先開始下一步。

創(chuàng)建 3D 模型

在 3D 建模文檔中了解到，HT 通過一個個三角形來組合模型。

• 首先，先將網(wǎng)絡(luò)上查找到的街機(jī)模型進(jìn)行拆分，將其中的各個模塊拆分成三角形面：

如圖所示，將0所在位置設(shè)置為原點(0,0,0)，我們打開畫圖工具根據(jù)標(biāo)尺大概估計出每個坐標(biāo)相對原點的位置，將計算好的坐標(biāo)數(shù)組傳入 vs 中，同時在is頂點索引坐標(biāo)中將每個三角圖形的組合傳入其中：

ht.Default.setShape3dModel('damBoard', { // 為新模型起名
    vs: [
        0, 0, 0, //0
        0.23, 0, 0,
        0.23, 0.27, 0,
        0.27, 0.28, 0, //3
        0.27, 0.32, 0,
        0.20, 0.33, 0,
        0.18, 0.51, 0, // 6
        0.27, 0.57, 0,
        0.27, 0.655, 0,
        0.20, 0.67, 0, // 9
        0, 0.535, 0
    ],
    is: [
        0, 1, 2,
        0, 2, 5,
        2, 3, 4,
        4, 2, 5,
        5, 0, 10,
        10, 5, 6,
        6, 7, 8,
        8, 6, 9,
        9, 10, 6
    ]
});

與 2D 一樣，我們創(chuàng)建一個 ht.Node() 的基礎(chǔ)圖元，類型設(shè)置為我們新注冊的3D模型名稱：

dataModel = new ht.DataModel();
g3d = new ht.graph3d.Graph3dView(dataModel);
g3d.addToDOM();

var node = new ht.Node();
node.s({
    'shape3d': 'damBoard',
    'shape3d.reverse.flip': true,
    '3d.movable': false,
    '3d.editable': false,
    '3d.selectable': false
});
node.p3([0, 20, 0]);
node.s3([100, 100, 100]);
dataModel.add(node);

已經(jīng)有個側(cè)邊了，我們可以將坐標(biāo)系延z軸移動一定距離后得到另一個側(cè)邊的坐標(biāo)數(shù)組同時再根據(jù)沒個面的不同，分別設(shè)置 is 數(shù)組，將所有的面組合起來后，我們就將初步得到一個街機(jī)模型：

vs: [
    0, 0, 0, //0
    0.23, 0, 0,
    0.23, 0.27, 0,
    0.27, 0.28, 0, //3
    0.27, 0.32, 0,
    0.20, 0.33, 0,
    0.18, 0.51, 0, // 6
    0.27, 0.57, 0,
    0.27, 0.655, 0,
    0.20, 0.67, 0, // 9
    0, 0.535, 0,

    0, 0, 0.4, //11
    0.23, 0, 0.4,
    0.23, 0.27, 0.4,
    0.27, 0.28, 0.4, //14
    0.27, 0.32, 0.4,
    0.20, 0.33, 0.4,
    0.18, 0.51, 0.4, // 17
    0.27, 0.57, 0.4,
    0.27, 0.655, 0.4,
    0.20, 0.67, 0.4, // 20
    0, 0.535, 0.4,
]

• 模型不夠美觀，我們可以給模型的每個面進(jìn)行貼圖，參考文檔中對模型 uv 參數(shù)的說明，我們可以知道 uv 對應(yīng)的是模型中每個頂點在圖片中的偏移量，圖片的左上角為(0, 0)右下角為(1，1)， 以此我們可以為每個面設(shè)置貼圖。如：

ht.Default.setShape3dModel('damBoard', {
    vs: vsArr,
    is: isArr,
    uv: [
        0, 1,
        0.81, 1,
        0.81, 0.42,
        1, 0.4,
        1, 0.36,
        0.725, 0.34,
        0.65, 0.26,
        1, 0.16,
        1, 0.03,
        0.75, 0,
        0, 0.22,
        , ,
        , ,
        , ,
        , ,
        , ,
        , ,
        , ,
        , ,
        , ,
        , ,
        , ,
    ], //uv中要將is中有使用到的點的偏移量都進(jìn)行設(shè)值
    image: '/image/side1.jpg' //圖片地址
});

同理，為其他面也分別設(shè)置 uv，最終效果如下：

• 3D 模型整體已經(jīng)建好了， 還需要給模型加上游戲按鈕。在官方文檔建模函數(shù)中，我們可以看到已經(jīng)有大量封裝完畢的圖形供我們使用。在這里我選擇使用 createRightTriangleModel 創(chuàng)建直角三角形的方法來創(chuàng)建操作按鈕，使用 createSmoothSphereModel 函數(shù)來創(chuàng)建開始按鈕：

ht.Default.setShape3dModel('button', ht.Default.createRightTriangleModel(true, true));
ht.Default.setShape3dModel('startButton', ht.Default.createSmoothSphereModel(20, 20, 0, Math.PI * 2, 0, Math.PI));

根據(jù)注冊好的模型生成按鈕：

createKeyboard('up', [21.5, 52.5, 26], [0, -Math.PI / 4, 0]);
createKeyboard('down', [25.5, 51.75, 26], [0, Math.PI * 3 / 4, 0]);
createKeyboard('left', [23.5, 52, 28], [0, Math.PI / 4, 0]);
createKeyboard('right', [23.5, 52, 24], [0, Math.PI * 5 / 4, 0]);
        
// 創(chuàng)建開始按鈕
function createStartButton() {
    var node = new ht.Node();
    node.setTag('restart');
    node.s({
        'shape3d': 'startButton',
        'shape3d.reverse.flip': true,
        'shape3d.color': '#7ED321',
        '3d.movable': false,
        '3d.editable': false
    });

    node.p3([23.5, 52.5, 11]); // 按擺放位置
    node.s3([3, 3, 3]); // 按鈕放大倍數(shù)

    dataModel.add(node);
}
// 創(chuàng)建操作按鈕
function createKeyboard(tag, p3, r3) {
    var node = new ht.Node();
    node.setTag(tag);
    node.s({
        'shape3d': 'button',
        'shape3d.reverse.flip': true,
        'shape3d.color': 'red',
        '3d.movable': false,
        '3d.editable': false
    });

    node.p3(p3); // 按擺放位置
    node.s3([1.5, 1.5, 1.5]); // 按鈕放大倍數(shù)
    node.r3(r3); // 將按鈕按Y軸旋轉(zhuǎn)，已保存按鈕指向正確
    dataModel.add(node);
}

最終效果如下：

• 將 2D 小游戲貼到3D模型上，在文檔中我們可以發(fā)現(xiàn) setImage 屬性不僅僅是只能設(shè)置正常的圖片，還可以使用它來注冊一個 canvas 圖形組件。而2D視圖可以通過 getCanvas() 來獲取畫布信息。

ht.Default.setImage('gameScrn', g2d.getCanvas());
ht.Default.setShape3dModel('scrn', {
    vs: vsArr,
    is: isArr,
    uv: scrnUV,
    image: 'gameScrn' // 將注冊的2d畫布信息當(dāng)成屏幕的圖片貼圖信息
});
    
// 設(shè)置 2d 的畫布大小
g2d.getWidth = function () { return 1000; }
g2d.getHeight = function () { return 600; }
g2d.getCanvas().dynamic = true;//設(shè)置這個是為了讓canvas能動態(tài)顯示
        
// 設(shè)置計時器，讓2d畫布上的每次改變都能及時的在3D模型上進(jìn)行展示
setInterval(function () {
    node.iv(); // 每次改變都需要對街機(jī)模型進(jìn)行刷新，刷新時間為下一幀
    g2d.validateImpl(); // 立即對2D上的圖元進(jìn)行刷新
}, 10);
        
// 設(shè)置500毫秒后，縮放平移整個2D畫布以展示所有的圖元
setTimeout(function () {
    g2d.fitContent(true);
}, 500);

效果如下：

• 在 2D 畫布上，我們已經(jīng)為游戲添加了鍵盤事件，現(xiàn)在我們只需要為 3D 模型上的5個按鈕分別綁定對應(yīng)方法即可：

g3d.mi(function (e) { // addInteractorListener 交互事件監(jiān)聽器的縮寫

    if (e.kind === 'clickData') { // 判斷是否為點擊事件
        var tag = e.data.getTag();
        if (tag === 'restart') {
            gameAgain(node);
        }
        if (start) {
            if (tag === 'up') {
                block.setRotation(Math.PI * (1 + rotationNum) / 2);
                rotationNum++;
                if (!checkRotation(block)) {
                    // 邊緣變形限制
                    rotationNum--;
                    block.setRotation(Math.PI * rotationNum / 2);
                }
            } else if (tag === 'down') {
                moveBlock('y', offset, block);
            } else if (tag === 'left') {
                moveBlock('x', -offset, block);
            } else if (tag === 'right') {
                moveBlock('x', offset, block);
            }
        }
    }
});

到此基本完成了在3D街機(jī)上玩游戲的功能。

http://www./demo/...

拓展

上面只是一個簡單的運(yùn)用，既然可以將 2D 的 canvas 貼到3D上，那么是否也可以將視頻貼上去呢。

實現(xiàn)代碼如下：

<video id="video1" width="270" autoplay src="3D交互.mp4" style="display:none"></video>

var v = document.getElementById("video1");
var node = new ht.Node();
node.setSize(2200, 1100);
gameDM.add(node);
v.addEventListener('play', function () {
    var i = window.setInterval(function () {
        node.setImage(v);//將視頻截圖貼在圖元上
        g2d.validateImpl();//刷新2d畫布
        g3d.invalidateData(box);//刷新3d圖紙中的街機(jī)模型
        if (v.ended) {
            clearInterval(i)
        }
    }, 20);
}, false);

總結(jié)

在 3D 模型上的視頻播放給予了我很大的興趣。如果能將攝像頭的畫面轉(zhuǎn)移到對應(yīng)的 3D 場景中，那么我相信像一些日常的機(jī)房監(jiān)控，智能城市和智能樓宇中的視頻監(jiān)控將更加的便捷與直觀。