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

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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 < len; i++){   var pos = positions[0].cylinder.p3();   pos[1] = pos[1] + floorY + i * barrelHeight - cylinderHeight / 2;   positions[0].barrels[i].p3(pos);  }  buildRunOrder(barNum, 0, 1, 2);  setTimeout(moveAnimation, 500); } /**  * 初始化节点  * */ function initNodes(){  // 底盘  floor = createNode([0, floorY / 2, 0], [floorX, floorY, floorZ]).s({   'shape3d':  'box',   '3d.movable': false  });  // 创建柱子  for(var i = 0, len = 3; i < len; i++){   positions[i].cylinder = createNode(positions[i].position, [20, cylinderHeight, 20], floor).s({    'shape3d':  'cylinder',    'shape3d.color': '#E5BB77',    '3d.movable': false   });  }  // 创建圆盘  createBarrels(barNum, positions[0].cylinder);  // 创建圆盘运行轨迹  polyline = new ht.Polyline();  polyline.setSegments([1, 2, 4, 2]);  polyline.s({   'shape.background': null,   'shape.border.color': 'rgba(0,0,0,0)',   'shape.border.gradient.color': 'rgba(0,0,0,0)',   'shape.border.pattern': [20, 10],   'shape3d.resolution': 50  });  dataModel.add(polyline); } /**  * 设置路线节点  * */ function setPolylinePoints(polyline, from, to){  polyline.setPoints([   {x: from[0], y: from[2], e: from[1]},   {x: from[0], y: from[2], e: cylinderHeight},   {x: from[0], y: from[2], e: cylinderHeight + 60},   {x: to[0], y: to[2], e: cylinderHeight + 60},   {x: to[0], y: to[2], e: cylinderHeight},   {x: to[0], y: to[2], e: to[1]}  ]);  return polyline; } /**  * 创建圆盘  * barNum：圆盘个数  * host：吸附节点  * */ function createBarrels(barNum, host){  // 圆盘初始x位置  var pos = host.p3();  for(var i = barNum, j = 0; 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)  }); } 

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