Обзор примера игры Tetris Stateflow

На котором размещены компоненты : "Image" и 2 компонента "Text"

"Image" используется в качестве игрового поля .

Один из "Text" применяется для вывода информации о состоянии игрового процесса : счёт и уровень ,

другой "Text" для вывода сообщения об окончании игры (Game over).

Игровое поле "Image" имеет свойство "Cdata" - двумерный массив целых чисел , размерностью 60х20 . Он и используется в алгоритмах для отображения , хранения и оперирования фигурами.

Фигура. Всего используемых фигур в игре шесть . Фигура является объектом над которым предусмотрены следующие действия : Перемещение по Х и Y , вращение по часовой и против часовой стрелки. Фигура в программе это 22 битное двоичное число , где в последних 16-ти битах

закодирована геометрия фигуры , а в оставшихся её цвет . Ниже приведены подробная расшифровка фигуры S1 , для остальных 5 фигур всё аналогично

Фигура S1

Hex код фигуры : 0x202222 в двоичной форме [100000][0010][0010][0010][0010]

Правило построения фигуры :

Алгоритм

При инициализации :

{ ml.sf_tetris_gui("init",gridH,gridW);

x = gridW / 2;

y = -2;

delay = .1; // Задержку устанавливаем в 100 миллисекунд

clearedRows = 0;

tOld = 0;

t= 0;

s = shapes[0];

grid = 0; // 60x20 заполняем нулями

level = 0;

score = 0; }

Вызывается функция "init" расположенная в m файле sf_tetris_gui.m , закомментируем основные её действия

switch operation
case 'init',

data = zeros(varargin{1},varargin{2}); // Массив 60x20 заполняется нулями , игровое поле пусто

if ishandle(img) // Если переменная img уже связана и объектом "Image" то ( был Restart )
    set(img,'CData',data); //Свойству CDataобъекта Image присваиваем Массив 60x20
else

fig = figure('Name','Tetris', ... 'KeyPressFcn', 'sf_tetris_gui keypress;', ... 'DoubleBuffer', 'on'); oldUnits = get(fig,'Units'); set(fig,'Units','normalized'); ratioXY = double(varargin{2})/double(varargin{1}); height = 0.75; width = ratioXY * height; left = (1 - width) / 2; top = (1 - height)/ 2; set(fig,'Position',[left top width height]); set(fig,'Units',oldUnits);
img = image(data); axis = get(img,'Parent'); titleText = get(axis,'Title'); set(titleText,'fontWeight','bold'); set(axis,'DataAspectRatio',[1 1 1],... 'XTick',[],'YTick',[]); end
if ~isempty(gameoverTxt) && ishandle(gameoverTxt) set(gameoverTxt,'Visible','off'); end

Далее переменной S присваивается фигура под номером 1 .
После этого переходим в блок A
При входе в блок вызывается функция :
ml.sf_tetris_gui("paint",level,score);
Её задачи : обновить состояние счёта , уровня и для объекта image обновить свойство Cdata.

Её код :

case 'paint',  
    if ishandle(img)
        switch mod(varargin{1},3) 
            case 0, colorMap = jet;
            case 1, colorMap = hot;
            case 2, colorMap = pink;
        end
                
        set(fig,'colormap',colorMap);
        titleText = get(axis,'Title');
        titleString = sprintf('Level %2d Score %10d',double(varargin{1}),double(varargin{2}));
        set(titleText,'String',titleString);
        set(img,'Cdata',data);
    else
        error('Figure has been closed aborting.');
    end

При выходе из блока A в переменную t запишется текущее время . Зная t и tOld был организован таймер , выключение которого происходит при условии t-tOld>=delay или при вызове события Drop

Эта операция делает невидимой фигуру S на время её движения или вращения (очищает занимаемой фигурой клетки игрового поля)

{ offscreen=show(x,y,s,0); Записываем 1 если фигура вне экрана 0 в противном

nx = x; Сохраняем во временных переменных

ny = y;

ns = s; }

Следующий шаг это выбор между событиями

Drop,Left , Right , RotLeft , RotRight , Ticks

Ели игрок вызвал событие Drop То попадаем цикл , который не прекращается до тех пор пока функция Okay возвращает 1 В процессе цикла увеличиваем очки и Координату ny после цикла присваиваем y значение временной переменной ny.

Если было вызвано одно из событий Rotleft , RotRight или Left , Right

Выполняем соответствующие функции После переворота или перемещения вдоль Х проверяем свободно требуемое пространство игрового поля с помощью функции okay , если успех то значения временных переменных nx и ns записываем в текущие x и s

Если игрок не нажимал управляющих кнопок переход произойдёт по событию Ticks

{ny = y + 1} - перемещаем фигуру на клетку ниже {tOld = t} - присваиваем текущей ttOld - для организации задержки. Ели перемещение фигуры в новую координату функцией Okay было разрешено то {y=ny} ,

иначе это значит что фигура достигла препятствие и не может дальше продвигаться.

{ show(x,y,s,s>>16); отрисовываем фигуру на игровом поле

score +=5; прибовляем очки

clearedRows += clear_rows(); - проверяем есть ли полностью заполненные строки .

s = shapes[floor(ml.rand() * 6.0)]; - выбираем фигуру которая будет следующей , случайно

y = -2; - начальные координаты блока фигуры

x = gridW/2; } -//-

Далее если offset больше нуля то это означает что фигура находится вне зоны игрового поля тоесть достигнут предел , переходи в блок Q - остановка симуляции и обрисовка "Game over"

Иначе если число полностью заполненных строк превысило 10 - переходим на новый уровень

{clearedRows = 0; обнуляем достижения

delay *= .75; уменьшаем время задержки на 35 %

level++;} прибавляем уровень

Завершающей операцией итерации является вызов функции show которая отобразит на игровом поле

Фигуре S с координатами X,Y и цветом S>>16 (22-битное число смещённое на 16 разрядов вправо = 6 бит цвета )

Функции.

1. Num:=Clear_rows()

Основные задачи данной функции это :

1. Определить присутствует ли на игровом поле полностью закрашенные строки

2. При наличии закрашенной(ых) строки(к) (за количество отвечает - num) выполнить перерисовку всего игрового поля со смещение на num строк вниз

Алгоритм .

Присваиваем y номер самой нижней строки. Инициализируем num .

До тех пор пока недостигнута строка игрового поля с индексом 1 выполняем y-раз следующие действия. Устанавливаем x в начало строки . До тех пор пока x не превышает длину строки игрового поля проверяем наличие в <строке-кондидате> присутствие не заполненных клеток (нулевых).

Если таковых не найдено во всей строке то увеличиваем num на 1.

Переходим к строке y-1 , и выполняем выше описанную часть. Только на этот раз при условии что num больше нуля переходим не посредственно к перерисовке игрового поля со смещением на num строк в низ.

2. c = get(x,y)

Основная задача данной функции это :

По имеющимся координатам x,y определить число (цвет) хранящийся в ячейке массива Grid.

При выполнении условий : x находится в пределах игрового поля y находится в пределах игрового поля присваиваем "c" содержимое двумерного массива Grid[x][y]

3. r =okay(x,y,s)

Основные задачи данной функции это :

Определить наличие препятствий на пути движения фигуры будь то

А) Движение по вертикали вниз

Б) Движение в обе стороны по горизонтали

В) Вращение по и против часовой стрелки

Как видно из общей схемы данная функция вызывается после каждой операции над фигурой.

Переменные dx и dy это переменные которые передаются в описанную выше функцию get , которая определяет свободная ли ячейка с координатами (x+dx , x+dy) или нет , если место занято (ячейка содержит значение отличное от нуля) то покидаем функцию с нулевым значением.

4. ns =rot(s,right)

Основная задача данной функции это :

Переворот фигуры S по часовой или против часовой стрелки

Операция поворота реализуемая данной функции осуществляется с помощью операций побитного смещения , логических операций AND , все эти манипуляции осуществляются над 16 битным двоичным числом которое описывает геометрию фигуры.

Рассмотрение данных вопросов выходит за рамки данной работы.

5. e =Set(x,y,c)

Основные задачи данной функции это :

1. Определить находится какая-либо часть фигуры вне зоны игрового поля .

2. Установить в ячейку массива Grid с координатами x,y значение из переменной с (установить цвет)

При условиях что и X и Y находятся в пределах игрового поля , выполняем :

1 . Присваиваем Grid[x][y] значение переменной C

2 . Вызываем M-функцию ml.sf_tetris_gui("set",y,x,c)

её код :

case 'set',

data(varargin{1},varargin{2}) = varargin{3};

** data - это указатель на Cdata.

Это мы проводим для того чтобы обновить значение свойства <Cdata> компонента <Image> , который по сути дела является слепком локальной переменной <Grid>

Если же условия вхождения X,Y в зону видимости не выполняются, то в это случае покидаем функцию и переменной <e> присваиваем 1.

5. e =Show(x,y,s,c)

Основные задачи данной функции это :

1. Записать данную фигуры в массив Grid и свойство Cdata объекта image

2. Определить выходит ли как-либо часть фигуры S за пределы игрового поля

Если абстрактно представить себе фигуру , как она интерпретируется в программе то она будет иметь вид :

Координаты Блока фигуры (X,Y) располагается тут

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

Локальные координаты точки фигуры внутри блока фигуры :                          (dx,dy)

Рассмотрим более подробно эту функцию
В качестве параметра мы получаем x,y - координаты фигуры.

Глобальная координата точки фигуры получается из выражения (x+dx,y+dy)
Цикл продолжается пока верно условие i<16
В этом цикле мы перемещаемся по всем 16 клеткам блока фигуры сверху вниз , слева направо
Путём побитового смещения вправо [(s>>i) & 1] (равен ли младший бит смещённого на i-бит вправо слова s единице (операция логического AND) ).
И там где клетка содержит значение 1 выполняем функцию set(x+dx,y+dy,c)

НОВОСТИ ФОРУМА Рыцари теории эфира

10.11.2021 - 12:37: ПЕРСОНАЛИИ - Personalias -> WHO IS WHO - КТО ЕСТЬ КТО - Карим_Хайдаров. 10.11.2021 - 12:36: СОВЕСТЬ - Conscience -> РАСЧЕЛОВЕЧИВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА. КОМУ ЭТО НАДО? - Карим_Хайдаров. 10.11.2021 - 12:36: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от д.м.н. Александра Алексеевича Редько - Карим_Хайдаров. 10.11.2021 - 12:35: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> Биологическая безопасность населения - Карим_Хайдаров. 10.11.2021 - 12:34: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров. 10.11.2021 - 12:34: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ПРАВОСУДИЯ.НЕТ - Карим_Хайдаров. 10.11.2021 - 12:34: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вадима Глогера, США - Карим_Хайдаров. 10.11.2021 - 09:18: НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ - New Technologies -> Волновая генетика Петра Гаряева, 5G-контроль и управление - Карим_Хайдаров. 10.11.2021 - 09:18: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ЭКОЛОГИЯ ДЛЯ ВСЕХ - Карим_Хайдаров. 10.11.2021 - 09:16: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ПРОБЛЕМЫ МЕДИЦИНЫ - Карим_Хайдаров. 10.11.2021 - 09:15: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Екатерины Коваленко - Карим_Хайдаров. 10.11.2021 - 09:13: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вильгельма Варкентина - Карим_Хайдаров.