1984年6月,俄羅斯程序員阿列克謝·帕基特諾夫開發(fā)了經(jīng)典電子游戲《俄羅斯方塊》,這款游戲一經(jīng)推出便迅速風(fēng)靡全球。經(jīng)歷40年的演變與發(fā)展,它不僅經(jīng)受住了時(shí)間的考驗(yàn),還被移植到了幾乎所有的電腦系統(tǒng)和游戲平臺(tái)上。《俄羅斯方塊》的影響力不局限于其原始形式,它還激發(fā)了無(wú)數(shù)變體和衍生游戲的誕生,極大地豐富了益智類游戲的種類,為全球的玩家?guī)?lái)了無(wú)限的樂趣和挑戰(zhàn)。
你對(duì)《俄羅斯方塊》了解多少?你知道《俄羅斯方塊》的游戲場(chǎng)地大小嗎?你知道每一種方塊的名字嗎?
《俄羅斯方塊》的游戲場(chǎng)地是一個(gè)寬為10,高為20的矩形。游戲里共有7種方塊,根據(jù)它們的形狀分別命名為I、J、L、O、S、T、Z(如圖1)。玩家需要控制不斷下落的方塊將其填放到合適的位置,被填滿的行將自動(dòng)消除。視局面的不同,玩家一次可消除1行至4行不等,這在游戲里分別叫作Single、Double、Triple和Tetris。一次性消除的行數(shù)越多,相應(yīng)得分也就越高。隨著被消除的總行數(shù)的增加,方塊下落速度會(huì)越來(lái)越快。一旦某個(gè)方塊放置后超出了場(chǎng)地高度,游戲便自動(dòng)結(jié)束。
方塊下落的時(shí)候,玩家可以通過操作,讓每一個(gè)方塊按順時(shí)針方向以每次90°為旋轉(zhuǎn)角進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。對(duì)于玩家來(lái)說,不僅要了解目前每一個(gè)方塊的樣子,還要了解7種方塊順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°、180°、270°的圖形。
游戲中用到的7種方塊總面積為28(視一個(gè)小方塊的面積為1),那么是否能用這7個(gè)不同形狀的方塊拼出一個(gè)4×7的矩形呢?雖然游戲中的方塊似乎都是填補(bǔ)空間的好手,但這個(gè)問題的答案卻是否定的。
原因很簡(jiǎn)單:如果把這7種方塊都放到黑白間隔涂色的正方形小方格中,你會(huì)發(fā)現(xiàn),幾乎每一種方塊都占據(jù)著兩個(gè)黑色格子和兩個(gè)白色格子,只有T型方塊所占的黑白格子個(gè)數(shù)始終不等。因而7個(gè)方塊所占據(jù)的黑白格子總數(shù)也是不相等的。但在一個(gè)4×7的矩形區(qū)域中,黑白格子數(shù)目是相同的,因此它不可能被這7個(gè)方塊完全覆蓋住。
有趣的是,這7種方塊通過變形成一定的圖形(如圖2)恰好能構(gòu)成一個(gè)平面鑲嵌。
平面鑲嵌是一種將一組幾何圖形巧妙排列,使其既無(wú)重疊也無(wú)空隙地覆蓋整個(gè)平面的藝術(shù)。在地磚設(shè)計(jì)中,我們經(jīng)常看到等邊三角形、正方形和正六邊形的身影,這些正多邊形能夠獨(dú)立完成平面的無(wú)縫鑲嵌。當(dāng)然,當(dāng)設(shè)計(jì)師們打破單一圖形的限制,允許多種圖形的組合使用時(shí),他們便能夠構(gòu)造出更加豐富多彩的平面鑲嵌圖案。這些圖案不僅在視覺上給人以美的享受,而且在數(shù)學(xué)上展現(xiàn)了幾何圖形間的和諧與秩序。
更有創(chuàng)意的是,一些設(shè)計(jì)師將這種幾何美學(xué)融入居家裝飾之中,他們巧妙地模仿了經(jīng)典的《俄羅斯方塊》游戲,設(shè)計(jì)出了形狀各異的墻磚。這些墻磚不僅能夠像游戲中的方塊一樣完美拼合,覆蓋墻面,還為居家環(huán)境注入了一抹趣味和創(chuàng)意(如圖3)。這樣的設(shè)計(jì)不僅提升了空間的美觀度,也讓人們?cè)谌粘-h(huán)境中體驗(yàn)到了數(shù)學(xué)和游戲的巧妙結(jié)合。
很多同學(xué)通過《俄羅斯方塊》這款游戲,發(fā)揮創(chuàng)意,搭建出各種各樣的圖案。我們不妨親自動(dòng)手嘗試,你定會(huì)發(fā)現(xiàn)其中無(wú)窮的樂趣。《俄羅斯方塊》之所以成功,不僅因?yàn)樗且豢钊の稒M生的游戲,更因?yàn)樗w現(xiàn)了一種游戲設(shè)計(jì)的理念:在簡(jiǎn)潔中探索深度,在樸素中創(chuàng)造樂趣。這款游戲不僅展示了小游戲背后的大智慧,而且40年來(lái),它一直活躍在各類游戲平臺(tái)上,持續(xù)影響著一代又一代的游戲設(shè)計(jì)者和玩家。
《俄羅斯方塊》不僅是電子游戲歷史上的一個(gè)標(biāo)志性成就,也是全球游戲文化中的一顆璀璨明珠。它不僅是一款游戲,更是同學(xué)們研究圖形和空間概念的經(jīng)典素材。不過,游戲雖好,還是要適度娛樂哦!
(作者單位:江蘇省南京東南實(shí)驗(yàn)學(xué)校)