基于HTML5的WebGL设计汉诺塔3D游戏

基于HTML5的WebGL设计汉诺塔3D游戏

在这里我们将构造一个基于HT for Web的HTML5+JavaScript来实现汉诺塔游戏。

http://hightopo.com/demo/hanoi_20151106/index.html

汉诺塔的游戏规则及递归算法分析请参考http://en.wikipedia.org/wiki/Tower_of_Hanoi。

知道了汉诺塔的规则和算法，现在就开始创建元素。用HT for Web（http://www.hightopo.com）现有的3D模板创建底盘和3根柱子不是问题，问题是要创建若干个中空的圆盘。一开始的想法是：创建一个圆柱体，将圆柱体的上下两端隐藏，设置柱面的宽度来实现圆盘的效果，经过多次尝试并查阅相关api文档，发现柱面是没有厚度的，改方法不可行。

后来在HT for Web自定义3D模型的WebGL应用（http://www.hightopo.com/blog/381.html）受到启发，圆盘的形成就是在xy平面上的一个矩形，根据y轴旋转一周产生的，通过查阅相关文档，最总决定采用ht.Default.createRingModel方法来创建圆盘模型，然后在创建node的时候通过shape3d属性引用创建好的模型。

在逻辑实现上，采用了栈的先进后出的原理，对圆柱上的圆盘做顺序控制，确保每次移动的圆盘都是最小的圆盘。

在算法上，采用的是递归算法，通过递归算法，将搬迁过程一步一步记录下来，再采用堆的原理一步一步地执行搬迁过工作。

http://v.youku.com/v_show/id_XODcwMTk4MDI4.html

http://hightopo.com/demo/hanoi_20151106/index.html

var barNum = 5, // 圆盘个数    cylinderHeight = barNum * 20 + 40, // 圆柱高度    barrelMinORadius  = 50, // 圆盘最大外半径    barrelIRadius = 10, // 圆盘内半径    poorRadius = 20, // 圆盘外半径差值    barrelMaxORadius = barrelMinORadius + barNum * poorRadius,    barrelHeight = 20, // 圆盘高    barPadding = 20, // 柱体之间的间隙    floorX = barrelMaxORadius * 6 + barPadding * 4, // 底盘长    floorY = 20, // 底盘高    floorZ = 2 * barrelMaxORadius + barPadding * 2, // 底盘宽    // 柱体集    positions = [        {            barrels: [],            position: [-(2*barrelMaxORadius + barPadding), cylinderHeight / 2 + 1, 0]        },{            barrels: [],            position: [0, cylinderHeight / 2 + 1, 0]        },{            barrels: [],            position: [(2*barrelMaxORadius + barPadding), cylinderHeight / 2 + 1, 0]        }    ],    runOrder = [], // 圆盘移动顺序集    // 动画参数    params = {        delay: 10,        duration: 500,        easing: Easing['easeBoth']    };/** * 初始化程序 * */function init(){    dataModel = new ht.DataModel();    g3d = new ht.graph3d.Graph3dView(dataModel);    view = g3d.getView();    view.className = 'main';    document.body.appendChild(view);    window.addEventListener('resize', function (e) {        g3d.invalidate();    }, false);    g3d.setEye([0, cylinderHeight * 2, floorX * sin(2*PI/360*60)]);    // 初始化节点    initNodes();    moveAnimation();}/** * 构造游戏移动队列 * diskQuantity：圆盘个数 * positionA：起点 * positionB：中转点 * positionC：终点 * */function buildRunOrder(diskQuantity, positionA, positionB, positionC){    if (diskQuantity == 1) {        runOrder.push([positionA, positionC]);    } else {        buildRunOrder(diskQuantity - 1, positionA, positionC, positionB);        buildRunOrder(1, positionA, positionB, positionC);        buildRunOrder(diskQuantity - 1, positionB, positionA, positionC);    }}/** * 移动动画 * positionA：起点 * positionC：终点 * */function moveAnimation(positionA, positionC){    if(!positionA){        var poses = runOrder.shift();        if(!poses){            setTimeout(reset, 500);        }else{            moveAnimation(positions[poses[0]], positions[poses[1]]);        }    }else {        var barrel = positionA.barrels.pop();        var position = positionC.cylinder.p3(),            barPos = barrel.getPosition3d();        position[1] = position[1] + floorY + barrelHeight * positionC.barrels.length - cylinderHeight / 2;        setPolylinePoints(polyline, barPos, position);        params.action = function (v, t) {            var length = g3d.getLineLength(polyline),                offset = g3d.getLineOffset(polyline, length * v),                point = offset.point,                px = point.x,                py = point.y,                pz = point.z;            barrel.p3(px, py, pz);        };        params.finishFunc = function () {            positionC.barrels.push(barrel);            var poses = runOrder.shift();            if (!poses) {                moveAnimation();            } else {                moveAnimation(positions[poses[0]], positions[poses[1]]);            }        };        anim = ht.Default.startAnim(params);    }}/** * 重置游戏 * */function reset(){    if(positions[0].barrels.length == 0){        positions[0].barrels = positions[2].barrels;    }    positions[2].barrels = [];    for(var i = 0, len = positions[0].barrels.length; i  0; i--, j++){        pos[1] = barrelHeight * j + floorY;        positions[0].barrels.push(createBarrel(pos, [1, barrelHeight, 1], barrelMinORadius + i*poorRadius, barrelIRadius, host).s({            'shape3d.color': randomColor(),            '3d.movable': false        }));    }}/** * 创建节点 * p3：节点位置 * s3：节点大小 * host：吸附节点 * */function createNode(p3, s3, host){    var node = new ht.Node();    node.p3(p3);    node.s3(s3);    node.setHost(host);    node.s({        'wf.visible': 'selected',        'wf.color': '#FF6B10',        'wf.width': 2,        'wf.short': true    });    dataModel.add(node);    return node;}/** * 创建空心圆柱 * p3：圆桶位置 * s3：圆桶大小 * oRadius：圆桶外径 * iRadius：圆桶内径 * host：吸附节点 * */function createBarrel(p3, s3, oRadius, iRadius, host){    return createNode(p3, s3, host).s({        'shape3d':  ht.Default.createRingModel([            oRadius, 1,            oRadius, 0,            iRadius, 0,            iRadius, 1,            oRadius, 1        ], null, 20, false, false, 70)    });}

http://hightopo.com/demo/hanoi_20151106/index.html