Connected 4 in 3D 提示詞

Connected 4 in 3D 提示詞

Connected 4 in 3D：技術方法與遊戲邏輯

本文件概述了為網頁瀏覽器建構 3D Connected 4 遊戲的概念方法，專注於使用 JavaScript 和 Three.js 進行渲染的純網頁實作。

第一部分：技術方法（純網頁與 Three.js）

該遊戲將是使用 HTML、CSS 和 JavaScript 建構的單頁網頁應用程式。Three.js 將用於所有 3D 渲染。

建議架構：

  1. HTML 結構 (index.html)：

    • 將包含用於 Three.js 渲染的 canvas 元素。
    • 將包含遊戲狀態和控制項的基本 UI 元素（例如重置按鈕）。

  2. 樣式 (style.css)：

    • 將為 HTML 元素和 canvas 提供基本樣式。

  3. 遊戲邏輯和 3D 渲染 (script.js)：

    • 這個單一 JavaScript 檔案將封裝核心遊戲邏輯和 Three.js 渲染。
    • Three.js 設定： 初始化 3D 場景、相機和 WebGL 渲染器。
    • 3D 棋盤和棋子： 使用 Three.js 幾何體視覺化建立 5x5x5 網格（例如，棋盤孔使用圓柱體，棋子使用球體）。
    • 使用者互動： 實作滑鼠事件監聽器和 Three.js 光線投射以偵測使用者在 3D 棋盤上的點擊，將螢幕座標轉換為 3D 網格位置。
    • 遊戲狀態視覺化： 更新 3D 場景以反映當前遊戲狀態（例如，新增新棋子、清除棋盤）。

工作流程範例：

  1. 網頁載入： index.html 載入，style.css 套用樣式，script.js 執行。
  2. Three.js 場景初始化： script.js 設定 Three.js 場景，渲染空的 3D 網格，並設定事件監聽器。
  3. 使用者點擊 3D 棋盤： 偵測到滑鼠點擊事件。
  4. 光線投射： Three.js 從點擊位置執行光線投射到 3D 場景中，以確定目標網格單元格 (x, z)。
  5. 遊戲邏輯處理： JavaScript 遊戲邏輯接收 (x, z) 座標，確定棋子的 y（垂直）位置，更新其內部棋盤狀態，並檢查勝利/平局條件。
  6. 3D 場景更新： JavaScript 程式碼指示 Three.js 在計算的 (x, y, z) 座標處新增新的 3D 棋子，並使用當前玩家的顏色。
  7. 遊戲狀態更新： HTML UI 更新以反映當前遊戲狀態（例如，下一個玩家的回合、勝利/平局訊息）。

第二部分：核心遊戲邏輯（JavaScript）

3D Connected 4 的核心遊戲邏輯將在 JavaScript 中實作。此邏輯管理遊戲狀態、玩家回合、棋子放置規則和勝利/平局條件。

以下概述了核心遊戲邏輯的當前實作：

1. 遊戲棋盤表示

3D 遊戲棋盤表示為整數的三維陣列：

let board; // 將初始化為 new Array(5).fill(0).map(() => new Array(5).fill(0).map(() => new Array(5).fill(0)));
  • board[x][y][z] 表示 5x5x5 立方體中的一個單元格。
  • x、y、z 範圍從 0 到 4。
  • 0：表示空單元格。
  • 1：表示玩家 1 放置的棋子（例如紅色）。
  • 2：表示玩家 2 放置的棋子（例如黃色）。

2. 遊戲狀態管理

遊戲狀態由幾個變數管理：

  • let currentPlayer = 1;：追蹤輪到誰（1 或 2）。
  • let gameOver = false;：指示遊戲是否已結束（勝利或平局）。
  • let gameStatus = "Player 1's Turn";：顯示當前遊戲狀態的字串（例如「玩家 1 的回合」、「玩家 2 獲勝！」、「平局！」）。

3. 遊戲初始化 (initializeGame())

此方法設定新遊戲：

  • 將 board 重置為全零（空）。
  • 將 currentPlayer 設回 1。
  • 將 gameOver 設為 false。
  • 將 gameStatus 更新為「玩家 1 的回合」。
  • 清除 3D 場景中的所有現有棋子。

4. 棋子放置邏輯 (addPiece(x, z))

此方法處理在遊戲中放置棋子：

  • 輸入： 從使用者輸入取得 x（列）和 z（深度）座標。
  • 遊戲結束檢查： 如果 gameOver 為 true，該方法立即返回。
  • 尋找最低可用 y： 它從底部 (y=0) 向上迭代，以在所選列 (x, z) 中找到第一個空單元格 (board[x][i][z] == 0)。這模擬重力。
  • 放置棋子： 如果找到空的 y 位置：
    • 在 board[x][y][z] 處使用 currentPlayer 的值更新 board。
    • 在計算的 (x, y, z) 座標處將新的 3D 棋子新增到 Three.js 場景中，並使用當前玩家的顏色。
  • 檢查勝利/平局條件： 放置棋子後，它呼叫 checkWin() 和 checkDraw() 以確定下一個遊戲狀態。
  • 更新遊戲狀態： 根據結果（勝利、平局或下一個玩家的回合）更新 gameStatus。
  • 切換玩家： 如果遊戲未結束，currentPlayer 切換到另一個玩家。

5. 勝利條件檢查 (checkWin(x, y, z))

這是遊戲邏輯中最複雜的部分。它檢查從新放置的棋子 (x, y, z) 開始，在 13 個可能的 3D 方向中的任何一個方向上是否有 4 個連續的 currentPlayer 顏色的棋子。

13 個方向是：

  • 3 個軸向方向：
    • X 軸：(1, 0, 0)
    • Y 軸：(0, 1, 0)
    • Z 軸：(0, 0, 1)
  • 6 個平面對角線方向：
    • 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)
  • 4 個空間對角線方向：
    • (1, 1, 1)
    • (1, 1, -1)
    • (1, -1, 1)
    • (1, -1, -1)

checkWin 方法為每個方向呼叫 checkLine。

6. 線檢查 (checkLine(x, y, z, dx, dy, dz))

此輔助方法從給定的 (x, y, z) 座標開始，檢查特定方向 (dx, dy, dz) 的勝利：

  • 它沿著由起點和方向定義的線迭代，從起點檢查正負方向最多 4 個位置。
  • 它計算 currentPlayer 顏色的連續棋子。
  • 如果找到 4 個或更多連續棋子，它返回 true（勝利）。
  • 它處理邊界條件（確保 curX、curY、curZ 保持在 0-4 範圍內）。

7. 平局條件檢查 (checkDraw())

此方法確定遊戲是否為平局：

  • 它迭代 board 上的每個單元格。
  • 如果它找到任何空單元格 (0)，這意味著棋盤未滿，因此不是平局，返回 false。
  • 如果所有單元格都已填滿（未找到 0），它返回 true（平局）。

此詳細大綱提供了對遊戲結構和邏輯的清晰理解，這將使用 JavaScript 和 Three.js 實作。

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