3D四目並べ:技術的アプローチとゲームロジック
このドキュメントは、JavaScriptとThree.jsを使用したレンダリングによる純粋なWebのみの実装に焦点を当てた、Webブラウザ用の3D四目並べゲームを構築するための概念的アプローチを概説しています。
パート1:技術的アプローチ(Three.jsを使用したWebのみ)
このゲームは、HTML、CSS、JavaScriptで構築されたシングルページWebアプリケーションです。Three.jsはすべての3Dレンダリングに使用されます。
提案されたアーキテクチャ:
-
HTML構造(
index.html
):- Three.jsレンダリング用のcanvas要素を含みます。
- ゲームステータスとコントロール用の基本的なUI要素(リセットボタンなど)を含みます。
-
スタイリング(
style.css
):- HTML要素とcanvasの基本的なスタイリングを提供します。
-
ゲームロジックと3Dレンダリング(
script.js
):- この単一のJavaScriptファイルは、コアゲームロジックとThree.jsレンダリングの両方をカプセル化します。
- Three.jsセットアップ: 3Dシーン、カメラ、WebGLレンダラーを初期化します。
- 3Dボードとピース: Three.jsジオメトリ(ボードの穴用のシリンダー、ピース用の球体など)を使用して5x5x5グリッドを視覚的に作成します。
- ユーザーインタラクション: マウスイベントリスナーとThree.jsレイキャスティングを実装して、3Dボード上のユーザークリックを検出し、画面座標を3Dグリッド位置に変換します。
- ゲーム状態の視覚化: 現在のゲーム状態を反映するように3Dシーンを更新します(新しいピースの追加、ボードのクリアなど)。
ワークフローの例:
- Webページの読み込み:
index.html
が読み込まれ、style.css
がスタイリングを適用し、script.js
が実行されます。 - Three.jsシーンの初期化:
script.js
がThree.jsシーンをセットアップし、空の3Dグリッドをレンダリングし、イベントリスナーを設定します。 - ユーザーが3Dボードをクリック: マウスクリックイベントが検出されます。
- レイキャスティング: Three.jsがクリック位置から3Dシーンへのレイキャストを実行し、どのグリッドセル(x、z)がターゲットにされたかを判断します。
- ゲームロジック処理: JavaScriptゲームロジックが(x、z)座標を受け取り、ピースの
y
(垂直)位置を決定し、内部ボード状態を更新し、勝利/引き分け条件をチェックします。 - 3Dシーンの更新: JavaScriptコードがThree.jsに、計算された(x、y、z)座標に現在のプレイヤーの色で新しい3Dピースを追加するよう指示します。
- ゲームステータスの更新: HTML UIが現在のゲームステータスを反映するように更新されます(次のプレイヤーのターン、勝利/引き分けメッセージなど)。
パート2:コアゲームロジック(JavaScript)
3D四目並べのコアゲームロジックはJavaScriptで実装されます。このロジックは、ゲーム状態、プレイヤーのターン、ピース配置ルール、勝利/引き分け条件を管理します。
以下は、コアゲームロジックの現在の実装を概説しています:
1. ゲームボードの表現
3Dゲームボードは、整数の3次元配列として表現されます:
let board; // new Array(5).fill(0).map(() => new Array(5).fill(0).map(() => new Array(5).fill(0)))として初期化されます
board[x][y][z]
は5x5x5キューブ内のセルを表します。x
、y
、z
は0から4の範囲です。0
:空のセルを表します。1
:プレイヤー1(例:赤)が配置したピースを表します。2
:プレイヤー2(例:黄)が配置したピースを表します。
2. ゲーム状態管理
ゲーム状態はいくつかの変数によって管理されます:
let currentPlayer = 1;
:誰のターンか(1または2)を追跡します。let gameOver = false;
:ゲームが終了したか(勝利または引き分け)を示します。let gameStatus = "Player 1's Turn";
:現在のゲームステータスを表示する文字列(「プレイヤー1のターン」、「プレイヤー2の勝利!」、「引き分け!」など)。
3. ゲームの初期化(initializeGame()
)
このメソッドは新しいゲームをセットアップします:
board
をすべてゼロ(空)にリセットします。currentPlayer
を1に戻します。gameOver
をfalse
に設定します。gameStatus
を「プレイヤー1のターン」に更新します。- 既存のすべてのピースの3Dシーンをクリアします。
4. ピース配置ロジック(addPiece(x, z)
)
このメソッドはゲームにピースを配置することを処理します:
- 入力: ユーザー入力から
x
(列)とz
(深さ)座標を取ります。 - ゲームオーバーチェック:
gameOver
がtrueの場合、メソッドは即座に戻ります。 - 最も低い利用可能な
y
を見つける: 下から(y=0
)上に向かって反復し、選択された列(x
、z
)で最初の空のセル(board[x][i][z] == 0
)を見つけます。これは重力をシミュレートします。 - ピースを配置: 空の
y
位置が見つかった場合:board
はboard[x][y][z]
でcurrentPlayer
の値で更新されます。- 計算された
(x, y, z)
座標に現在のプレイヤーの色で新しい3DピースがThree.jsシーンに追加されます。
- 勝利/引き分け条件のチェック: ピースを配置した後、
checkWin()
とcheckDraw()
を呼び出して次のゲーム状態を決定します。 - ゲームステータスの更新: 結果(勝利、引き分け、または次のプレイヤーのターン)に基づいて
gameStatus
を更新します。 - プレイヤーの切り替え: ゲームが終了していない場合、
currentPlayer
は他のプレイヤーに切り替わります。
5. 勝利条件チェック(checkWin(x, y, z)
)
これはゲームロジックの最も複雑な部分です。新しく配置されたピース(x, y, z)
から始まる13の可能な3D方向のいずれかで、currentPlayer
の色の4つの連続したピースをチェックします。
13の方向は:
- 3つの軸方向:
- X軸:
(1, 0, 0)
- Y軸:
(0, 1, 0)
- Z軸:
(0, 0, 1)
- X軸:
- 6つの平面対角線方向:
- XY平面:
(1, 1, 0)
、(1, -1, 0)
- XZ平面:
(1, 0, 1)
、(1, 0, -1)
- YZ平面:
(0, 1, 1)
、(0, 1, -1)
- XY平面:
- 4つの空間対角線方向:
(1, 1, 1)
(1, 1, -1)
(1, -1, 1)
(1, -1, -1)
checkWin
メソッドは、これらの各方向に対してcheckLine
を呼び出します。
6. ラインチェック(checkLine(x, y, z, dx, dy, dz)
)
このヘルパーメソッドは、指定された(x, y, z)
座標から始まる特定の方向(dx
、dy
、dz
)での勝利をチェックします:
- 開始点と方向によって定義されたライン沿いに反復し、開始点から正と負の両方向に最大4つの位置をチェックします。
currentPlayer
の色の連続したピースをカウントします。- 4つ以上の連続したピースが見つかった場合、
true
(勝利)を返します。 - 境界条件を処理します(
curX
、curY
、curZ
が0-4の範囲内に留まることを保証)。
7. 引き分け条件チェック(checkDraw()
)
このメソッドはゲームが引き分けかどうかを判断します:
board
上のすべてのセルを反復します。- 空のセル(
0
)が見つかった場合、ボードが満杯ではないことを意味し、したがって引き分けではないため、false
を返します。 - すべてのセルが埋まっている場合(
0
が見つからない)、true
(引き分け)を返します。
この詳細な概要は、JavaScriptとThree.jsを使用して実装されるゲームの構造とロジックの明確な理解を提供します。