骑驴找蚂蚁

全干工程师

2023/05/31 21:32

html5的canvas实现五子棋小游戏

html5也出来也很久了，也是html标记语言的第五次重大修改。html5带来了很多原来没有的新特性，可以通过https://www.w3.org/TR/html5/查看带的特性，目前大部分浏览器都支持html5(IE9以上)。这篇文章我们将使用canvas来实现一个五子棋游戏。canvas提供了绘制2D和3D(WebGL)的接口, 游戏的图形显示我使用canvas来实现，逻辑功能还是使用javaScript来控制。

gobang-example

游戏分析

五子棋的棋盘和围棋一样只是格数多少的问题，本例中我们使用围棋19路这个格局(其实就是一个19*19的矩阵)。通过格子的大小来绘制线条，棋子的直径就是格子的大小，使用棋手对象来代表棋子(本例我们新建两个棋手对象，通过更新下棋状态来通知棋手下棋)，使用二维数组(矩阵)来记录棋手下棋的位置。最终我们还要判断胜负关系, 本例的判断方法是判断当前棋子的上、下、左、右、左上、右下、右上、左下的八个方向中各自对应的组合方向是否能形成5子。

创建棋盘

新建一个Desk类, 类的主要功能就是创建画布和渲染棋盘，以及一些开放功能获取配置、获取画布对象。


function Desk(standard, options) {
    var defaults = _.merge({
            size: 50,
            standard: standard
        }, options),
        width = height = standard  * parseInt(defaults.size, 10),
        radius = parseInt(defaults.size, 10) / 2,
        desk   = document.createElement('div'),
        /**
            *
            * @type {HTMLCanvasElement}
            */
        canvas = document.createElement('canvas'),
        ctx = null;
    defaults["width"] = width;
    defaults["height"]= height;
    defaults["radius"]= radius;
    canvas.setAttribute('id', 'deskCanvas');
    canvas.setAttribute('width', width + "px");
    canvas.setAttribute('height',height + "px");
    canvas.style.cursor = "pointer";
    desk.style.margin = "10px auto";
    desk.style.width = width + "px";

    /**
        *
        * @param key
        * @returns {*|null}
        */
    this.getOption = function(key) {
        return defaults[key] || null;
    };

    /**
        *
        * @returns {HTMLCanvasElement}
        */
    this.getCanvas = function() {
        return canvas;
    };
    this.getContext= function(driver) {
        if (ctx === null) {
            return canvas.getContext(driver || "2d");
        }
        return ctx;
    };
    this.setContext = function(content) {
        ctx = content;
    };

    desk.appendChild(canvas);
    document.body.insertBefore(desk, document.body.firstChild);
}
Desk.prototype = {
    draw: function() {
           /**
            *
            * @type {CanvasRenderingContext2D|WebGLRenderingContext}
            * @see https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/CanvasRenderingContext2D
            */
        var ctx = this.getContext(),
            offset = 0,
            size = this.getOption('size'),
            radius = this.getRadius(),
            width = this.getOption('width'),
            height = this.getOption('height'),
            standard = this.getOption('standard');
        this.setContext(ctx);
        //设置填充颜色
        ctx.fillStyle = "#f6f2e9";
        //使用fillStyle设置的颜色来填充矩形区域
        ctx.fillRect(0, 0, this.getOption("width"), this.getOption("height"));
        ctx.strokeStyle = "#999"; //线条颜色
        ctx.lineWidth = 1;
        ctx.beginPath();
        for (var i = 1; i <= standard; i++) {
            offset = i * size - size + radius;
            //绘制竖线
            ctx.moveTo(offset, radius);
            ctx.lineTo(offset, height - radius);
            //绘制横线
            ctx.moveTo(radius, offset);
            ctx.lineTo(width - radius, offset);
        }
        ctx.stroke();
        ctx.closePath();
    },
    getRadius: function() {
        return this.getOption("radius");
    },
    getSize: function() {
        return this.getOption("size");
    }
};

我们只需要new Desk(19).draw()就可以渲染出一个棋盘。

Note::
坐标点（x, y）的值不能从0，0开始,要从棋子的半径位置开始增加,写在边界棋子会绘制不全。

棋子绘制

新建一个Chess类，实现绘制棋子功能，初始化矩阵，获取坐标, 计算游结束。

function Chess(desk) {
    var position = [];
    this.standard = desk.getOption('standard') - 1;
    this.size     = desk.getSize();
    this.desk = desk;
    for (var y = 0; y <= this.standard; y++) {
        position[y] = [];
        for (var x = 0; x <= this.standard; x++) {
            position[y][x] = null;
        }
    }
    this.addPosition = function(object) {
        var x = Math.floor(object.point.x / this.size),
            y = Math.floor(object.point.y / this.size);
        if (position[y][x] !== null) {
            return false;
        }
        position[y][x] = object;
        return true;
    };
    this.getPosition = function() {
        return position;
    };
    this.ctx = this.desk.getContext();
    this.radius = this.desk.getRadius();
}
Chess.prototype = {
    /**
        * 绘制棋子
        * @param player
        * @returns {*}
        */
    draw: function(player) {
        var point = this.roundCirclePoint(player.getXY());
        if (typeof point[0] === "object") {
            return this.noticeReact(point);
        }
        var object = {player: player, point: point};
        if (!this.addPosition(object)) {
            return null;
        }
        this.ctx.beginPath();
        this.ctx.fillStyle = player.color;
        this.ctx.arc(point.x, point.y, this.radius, 0, 2 * Math.PI);
        this.ctx.fill();
        this.ctx.closePath();
        if (this.over(object)) {
            alert("玩家：" + player.name + "获得胜利");
        }
        return point;
    },
    /**
        * 绘制提示点
        * @param points
        */
    noticeReact: function(points) {
        this.ctx.strokeStyle = "#f4645f";
        for (var i in points) {
            var m = points[i];
            this.ctx.strokeRect(
                m.x - (this.radius / 2), m.y - (this.radius / 2), this.size - this.radius, this.size - this.radius
            );
        }
        return null;
    },

    /**
        * 转换坐标
        * @param point
        * @returns {*}
        */
    roundCirclePoint: function(point) {
        var x = Math.floor((point.x - this.radius) / this.size),
            y = Math.floor((point.y - this.radius) / this.size),
            circle = [];
        if (x < 0) x = 0;
        if (y < 0) y = 0;
        //查找附近四个圆点中心
        for(var i = x; i <= x+1; i++) {
            for(var j = y; j <= y+1; j++) {
                circle.push({
                    x: i * 50 + this.radius,
                    y: j * 50 + this.radius
                });
            }
        }
        for (var index in circle) {
            var m = circle[index];
            var distance = Math.pow(m.x - point.x, 2) + Math.pow(m.y - point.y, 2);
            //计算点是否在圆内
            if (distance < Math.pow(this.radius, 2)) {
                return m;
            }
        }
        return circle;
    },
    /**
        * 判断游戏结束
        * 通过判断当前棋子的八向连续相同的四子，或者正反方向的连续相同的棋子的和大于四
        * @param object
        * @returns {boolean}
        */
    over: function(object) {
        var player = object.player,
            point  = object.point,
            x = Math.floor(point.x / this.size),
            y = Math.floor(point.y / this.size),
            position = this.getPosition(),
            hx = vy = sh = sv = _hx = _vy = _sh = _sv = 0;
        for (var i = 1; i <= 4; i++) {
            if (x+i < this.standard && position[y][x+i] && position[y][x+i].player === player && (i - hx) === 1) {
                hx++;
            }
            if (y+i < this.standard && position[y+i][x] && position[y+i][x].player === player && (i - vy) === 1) {
                vy++;
            }
            if (y+i < this.standard && x+i < this.standard && position[y+i][x+i] && position[y+i][x+i].player === player && (i - sv) === 1) {
                sv++;
            }
            if (y+i < this.standard && x-i > -1 && position[y+i][x-i] && position[y+i][x-i].player === player && (i - sh) === 1) {
                sh++;
            }
        }
        for (var i = -1; i >= -4; i--) {
            if (x+i > -1 && position[y][x+i] && position[y][x+i].player === player && (i + _hx) === -1) {
                _hx++;
            }
            if (y+i > -1 && position[y+i][x] && position[y+i][x].player === player && (i + _vy) === -1) {
                _vy++;
            }
            if (y+i > -1 && x+i > -1 && position[y+i][x+i] && position[y+i][x+i].player === player && (i + _sv) === -1) {
                _sv++;
            }
            if (y+i > -1 && x-i < this.standard && position[y+i][x-i] && position[y+i][x-i].player === player && (i + _sh) === -1) {
                _sh++;
            }
        }
        return hx + _hx >= 4 || vy + _vy >= 4 || sv + _sv >= 4 || sh + _sh >= 4;
    }
};

玩家

下棋肯定少不了玩家，这里我们通过玩家点击画布获取位置再调用棋子类绘制玩家的棋子，同时更新玩家的状态。默认玩家都是等待开始的状态，当玩点击的时候更新为下棋的状态，下完的时候更新其它玩家的状态同时更新自己的状态。

   /**
    *
    * @param name
    * @constructor
    */
function Player(name, color, chess) {
    this.name = name;
    this.color = color;
    this.state = 'waitStart';
    var x = y = 0;
    this.setXY = function(xv, yv) {x = xv; y = yv;};
    this.getXY = function() {return {x: x, y: y};};
    this.chess = chess;
}
Player.prototype = {
    /**
        *
        */
    playChess: function() {
        if (this.state === 'waiting' || this.state === 'waitStart' || this.state === 'waitPlay') {
            return ;
        }
        var circlePoint = this.chess.draw(this);
        if (circlePoint !== null) {
            Events.trigger("notify", ctrl, this);
        } else {
            this.updateState("waitPlay");
        } 
    },
    updateState: function(state) {
        this.state = state;
    },
    getState: function() {
        return this.state; 
    }
};

Note:
this.updateState("waitPlay") 当前用户点击的区域无法匹配到正常的圆点，把玩家的状态更新为等待玩的状态。

控制

控制类主要是针对玩家的，获取当前要下棋的用户，通知回调。


function Control() {
    this.player = [];        
};
Control.prototype = {
    addPlayer: function(player) {
        this.player.push(player);
    },
    getPlaying: function() {
        for (var i in this.player) {
            var state = this.player[i].getState();
            if (state === 'waitPlay') {
                return this.player[i];
            }
        }   
        var player = this.player[0];
        player.updateState("waitPlay");
        return player;
    },
    notify: function(player) {
        for (var i in this.player) {
            if (this.player[i] !== player) {
                this.player[i].updateState("waitPlay");
            } else {
                this.player[i].updateState("waiting");
            }
        }
    },
    getPlayer: function() {
        return this.player;
    }
};

通过以上的几个类我们就完成了从棋盘到玩家再到下棋的整个流程。

事例

var desk = new Desk(19);
var chess = new Chess(desk);
var playerOne = new Player("Tom", "#FFF", chess);
var playerTwo = new Player("Seven", "#000", chess);
var ctrl = new Control();
ctrl.addPlayer(playerOne);
ctrl.addPlayer(playerTwo);
desk.draw();
Events.on('click', function(e) {
    var player = ctrl.getPlaying();
    player.updateState("playing");
    player.setXY(e.offsetX, e.offsetY);
    player.playChess();
}, desk.getCanvas());
Events.on("notify", function(player) {
    ctrl.notify(player);
});

总结

在整个五子棋代码中实际是没有难点之处的，主要还是个人思路要清晰。大家也可以给我指出不足的地方。下期我们使用这个和websocket做一个在线的五子棋游戏。

源代码

https://github.com/TianLiangZhou/loocode-example/tree/master/gobang

Table Of Contents

html5的canvas实现五子棋小游戏

游戏分析

创建棋盘

棋子绘制

玩家

控制

事例

总结

源代码

推荐阅读

骑驴找蚂蚁最受欢迎程序解答

从零开始编写一个Chrome插件

An SSL certificate error occurred when fetching the script

go自定义tcp消息通信

像素转rem对照表

angular2入门教程之Json动态表单创建

Golang获取零点时间戳最佳方法

使用Go列出文件夹中的文件

PHP8之属性注解(Attributes)

mysql JSON更新、插入、查询语法的最佳实践

纯CSS实现小程序导航栏过渡动画

最受欢迎程序解答

从零开始编写一个Chrome插件

An SSL certificate error occurred when fetching the script

Docker Volume入门用法详解

Docker Network入门用法