用 JavaScript 實現簡單拼圖遊戲

本篇主要講解，如何利用原生的 JavaScript

來實現一個簡單的拼圖小遊戲。

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1、遊戲的基礎邏輯

想用一門語言來開發遊戲，必須先了解如何使用這門語言來實現一些基礎邏輯，好比圖像的繪製、交互的處理、定時器等。

一、圖形繪製

圖形繪製是一切的基礎，這裏使用 JavaScript 在 canvas 上進行繪製。即先在 html 中建立 canvas 元素，而後在 JavaScript 中，經過 id 拿到這個元素，而且經過 canvas 拿到對應的上下文環境 context ，爲後續的繪圖作好準備。

<canvas id="background" width="450px" height="450px"></canvas>

var background = document.getElementById("background");
var context = background.getContext('2d');

經過 context 的 drawImage 方法能夠繪製圖片，這裏進行了相應的封裝：

注：這裏要等圖片加載完畢後再進行繪製，即在 onload 中去調用 drawImage 方法，不然會繪製失敗。

var drawImageItem = function(index, position) {
    var img = new Image();
    img.src = './image/dog_0' + String(index+1) + '.jpg';
    img.onload = () => {
        var rect = rectForPosition(position);
        context.drawImage(img, rect[0], rect[1], rect[2], rect[3]);
    }
}

在繪製圖片以後，咱們還須要去動態刷新視圖，不然 canvas 就只是一張靜態的圖片。若是是簡單的圖形刷新，只需在原來的位置從新繪製，進行覆蓋便可。但有時候咱們只須要將原來已存在的圖形清除掉，而不須要繪製新圖案。好比在拼圖遊戲中，將一個方塊移動到另外一個位置後，須要清空原來的位置。

經過 context 的 clearRect 方法能夠達到清除的目的。如下是清除 canvas 的某個區域的代碼：

var originRect = rectForPosition(origin);
context.clearRect(originRect[0], originRect[1], originRect[2], originRect[3]);

二、事件處理

有了圖形的繪製後，咱們還須要處理玩家的輸入事件，而後根據輸入事件，來決定何時刷新視圖。輸入事件能夠分爲 3 種：在手機上有觸屏事件；在 PC 上，有鼠標和鍵盤事件。

JavaScript 中對觸屏和鼠標點擊的監聽是同樣的，都是經過 canvas 的 onclick 事件進行回調，具體以下：

// 屏幕點擊
background.onclick = function(e) {
};

咱們能夠經過 e.offsetX 、 e.offsetY 來獲取觸控點在 canvas 中的位置。

注： canvas 的座標原點在左上角，即左上角的座標是 (0, 0) 。

鍵盤的按鍵點擊則是經過 document 的 onkeyup 、 onkeydown 等事件進行回調。 onkeyup 是指按鍵的擡起事件， onkeydown 是指按鍵的按下事件。咱們能夠經過 keyCode 知道當前具體是哪個按鍵，而後根據不一樣的按鍵去處理不一樣的邏輯，以下：

if (event.keyCode == '37') {  // 左
    // do something
} else if (event.keyCode == '38') { // 上
    // do something
} else if (event.keyCode == '39') { // 右
    // do something
} else if (event.keyCode == '40') { // 下
    // do something
}

三、定時器

有時候，除了在玩家輸入的時候須要去刷新視圖，還須要每隔一段時間定時去刷新視圖。好比在一個貪吃蛇遊戲中，就須要每隔一段時間就去刷新蛇的位置。

這個時候咱們就須要一個定時器，讓它每隔一段時間去執行一段刷新視圖的代碼。咱們經過 setInterval 方法來實現定時器功能：

setInterval("run()", 100);

上面這段代碼表示每隔 100 毫秒，去執行一次 run 方法。

2、拼圖的基礎邏輯

有了遊戲的基礎邏輯，下面來看一下如何實現拼圖的邏輯。

一、生成隨機序列

由於不是任意序列均可以經過平移的方式來還原，因此咱們不能簡單地生成一個隨機序列。好比 一、0、二、三、四、五、六、七、8 這個序列，不管怎麼平移，都不可能還原。

這裏採起的作法是：預先設置了 4 個可還原的序列，先從這 4 個序列中隨機選取一個，而後再對序列進行模擬平移若干步驟。以此來儘量地保證初始序列的多樣性，也保證了序列的可還原性。具體代碼以下：

var setupRandomPosition = function() {
    var list1 = [4, 3, 2, 8, 0, 7, 5, 6, 1];
    var list2 = [2, 0, 5, 6, 8, 7, 3, 1, 4];
    var list3 = [3, 7, 2, 4, 1, 6, 8, 0, 5];
    var list4 = [3, 2, 4, 1, 7, 6, 5, 0, 8];
    var lists = [list1, list2, list3, list4];

    imageIndexForPosition = lists[parseInt(Math.random() * 4)];

    // 獲取空位位置
    var emptyPosition = 0;
    for (var i = imageIndexForPosition.length - 1; i >= 0; i--) {
        if (imageIndexForPosition[i] == lastIndex()) {
            emptyPosition = i;
            break;
        }
    }
    background.emptyPosition = emptyPosition;

    // 隨機移動次數
    var times = 10;
    while (times--) {
        // 獲取隨機數，決定空位哪一個位置進行移動
        var direction = parseInt(Math.random() * 4);

        var target = -1;
        if (direction == 0) {
            target = topOfPosition(emptyPosition);  // 上
        } else if (direction == 1) {
            target = leftOfPosition(emptyPosition);  // 左 
        } else if (direction == 2) {
            target = rightOfPosition(emptyPosition);  // 右
        } else if (direction == 3) {
            target = bottomOfPosition(emptyPosition);  // 下
        }
        if (target < 0 || target > lastIndex()) {  // 位置不合法，繼續下一次循環
            continue;
        }
        var result = moveImageIfCanAtPosition(target);
        if (result >= 0) { // 若是移動成功，更新空位的位置
            emptyPosition = target;
        }
    }
}

二、判斷是否能夠移動方塊

在保存順序的時候，是用 0～8 這 9 個數字來保存，而空白的方塊是數字 8 的位置。因此判斷能夠移動的惟一條件是，目標位置的值是否爲 8。代碼以下：

var isPositionEmpty = function(position) {
    if (position < 0 || position > lastIndex()) {
        return false;
    } 
    if (imageIndexForPosition[position] == lastIndex()) {
        return true;
    } else {
        return false;
    }
}

上面 lastIndex() 的值爲 8。

三、實現方塊移動

方塊移動的實現很簡單，先將舊位置的圖形清除，而後在新的位置繪製。

var refreshImagePositions = function(origin, target) {
    var originRect = rectForPosition(origin);
    context.clearRect(originRect[0], originRect[1], originRect[2], originRect[3]);
    drawImageItem(imageIndexForPosition[target], target);
}

四、檢查是否完成

檢查圖案是否已經還原，只須要對數組進行一次遍歷，看是否有序便可。

var checkIfFinish = function() {
    for (var index = 0; index < imageIndexForPosition.length; index++) {
        if (index != imageIndexForPosition[index]) {
            return false;
        }
    }
    return true;
}

五、交互事件屏蔽

當圖案還原以後，咱們不但願玩家還能經過鍵盤或鼠標來移動方塊，這個時候就須要對交互事件進行屏蔽。

只須要一個標誌位就能夠達到這個目的:

// 屏幕點擊
background.onclick = function(e) {
    if (isFinish) {
        return;
    }

    // do something
};

// 鍵盤按鈕事件
document.onkeyup = function(event) {
    if (isFinish) {
        return;
    }

    // do something
}

當圖案還原以後，標誌位 isFinish 會被置爲 true ，而後在屏幕點擊和鍵盤按鈕響應事件的開始處添加判斷，若是已經結束，則不繼續走方塊移動的邏輯。

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