【魔方游戏】.NET实现魔方游戏(一)之任意阶魔方的表示

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.NET实现魔方游戏(一)之任意阶魔方的表示

第一节 魔方的简单表示

　　对于任意N阶的魔方均有六个面（Surface)，每个面有N*N个方块。在面向对象的程序设计里，我们可以把魔方（Cube)、魔方的面(Surface)和面的方块（Block)均视作为对象。

　　魔方的定义：六个面存储在一个数组

　　魔方的面定义：方块存储为N*N的二维数组

　　魔方的块定义：每个块具有独立的颜色

　　上述，我们完成了魔方类的简单定义，并且确立了之间的从属关系。这里有一点需要注意，方块（BlockClass)是指魔方的单个颜色块。

　　所以N阶魔方应有6*N*N个颜色块，以三阶魔方为例，它应有54个颜色块（BlockClass)。

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第二节 面之间的空间关系

　　魔方的六个面之间并非独立的，而是存在一定的空间关系。前面在CubeClass中定义了SurfaceArray()表示魔方的六个面，现在索引0~5分别指示魔方的顶层，底层，左侧，右侧，前方，后方六个面。

　　SurfaceArray(0):顶层

　　SurfaceArray(1):底层

　　SurfaceArray(2):左侧

　　SurfaceArray(3):右侧

　　SurfaceArray(4):前方

　　SurfaceArray(5):后方

图2.1 魔方六面的空间位置

　　由此确定了各个面的空间方位，给SurfaceClass添加如下定义：

Public NeibourSurface(5) As CubeSurfaceClass

　　NeibourSurface()的索引从0~5依次指示当前面的顶、底、左、右、前和后。以图2.1“右面”为例，它的NeibourSurface()

应该为

　　NeibourSurface(0)：顶层

　　NeibourSurface(1)：底层

　　NeibourSurface(2)：前方

　　NeibourSurface(3)：后方

　　NeibourSurface(4)：右侧，每一个面的“前”就是它自身

　　NeibourSurface(5)：左侧

　　但上述是默认为"右面"的"上方"就是顶层。所以我们还需要

对每一个面的“上方”进行严格的定义：

图2.2 魔方六面的空间位置_平面展开

图2.3 魔方六面"上方"的方向

　　由上，我们可以确定各面之间的空间关系：

　　该矩阵行数值指某个面在SurfaceArray()中的索引，列数表示这个面相邻的面在SurfaceArray()的索引。前面提到每一个面的“前”就是它自身，矩阵的第五列从0依次到5。

　　在CubeClass类中添加如下方法，并在构造函数中调用：

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第三节 魔方的初始化

　　魔方（CubeClass)的构造函数：六面的颜色标准：顶-白色，底-黄色，左-橙色，右-红色，前-绿色，后-蓝色

　　魔方面（CubeSurfaceClass)的构造函数：

　　魔方块（CubeBlockClass)的构造函数：

　　至此，一个任意阶的魔方已可以被表示，并且在此基础上将可以实现魔方的扭动逻辑。

以上所述是针对.NET实现魔方游戏(一)之任意阶魔方的表示，希望对大家有所帮助。

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