


1984年6月,俄羅斯程序員阿列克謝·帕基特諾夫開發了經典電子游戲《俄羅斯方塊》,這款游戲一經推出便迅速風靡全球。經歷40年的演變與發展,它不僅經受住了時間的考驗,還被移植到了幾乎所有的電腦系統和游戲平臺上。《俄羅斯方塊》的影響力不局限于其原始形式,它還激發了無數變體和衍生游戲的誕生,極大地豐富了益智類游戲的種類,為全球的玩家帶來了無限的樂趣和挑戰。
你對《俄羅斯方塊》了解多少?你知道《俄羅斯方塊》的游戲場地大小嗎?你知道每一種方塊的名字嗎?
《俄羅斯方塊》的游戲場地是一個寬為10,高為20的矩形。游戲里共有7種方塊,根據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。一次性消除的行數越多,相應得分也就越高。隨著被消除的總行數的增加,方塊下落速度會越來越快。一旦某個方塊放置后超出了場地高度,游戲便自動結束。
方塊下落的時候,玩家可以通過操作,讓每一個方塊按順時針方向以每次90°為旋轉角進行旋轉。對于玩家來說,不僅要了解目前每一個方塊的樣子,還要了解7種方塊順時針轉動90°、180°、270°的圖形。
游戲中用到的7種方塊總面積為28(視一個小方塊的面積為1),那么是否能用這7個不同形狀的方塊拼出一個4×7的矩形呢?雖然游戲中的方塊似乎都是填補空間的好手,但這個問題的答案卻是否定的。
原因很簡單: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,你會發現,幾乎每一種方塊都占據著兩個黑色格子和兩個白色格子,只有T型方塊所占的黑白格子個數始終不等。因而7個方塊所占據的黑白格子總數也是不相等的。但在一個4×7的矩形區域中,黑白格子數目是相同的,因此它不可能被這7個方塊完全覆蓋住。
有趣的是,這7種方塊通過變形成一定的圖形(如圖2)恰好能構成一個平面鑲嵌。
平面鑲嵌是一種將一組幾何圖形巧妙排列,使其既無重疊也無空隙地覆蓋整個平面的藝術。在地磚設計中,我們經常看到等邊三角形、正方形和正六邊形的身影,這些正多邊形能夠獨立完成平面的無縫鑲嵌。當然,當設計師們打破單一圖形的限制,允許多種圖形的組合使用時,他們便能夠構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,而且在數學上展現了幾何圖形間的和諧與秩序。
更有創意的是,一些設計師將這種幾何美學融入居家裝飾之中,他們巧妙地模仿了經典的《俄羅斯方塊》游戲,設計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,還為居家環境注入了一抹趣味和創意(如圖3)。這樣的設計不僅提升了空間的美觀度,也讓人們在日常環境中體驗到了數學和游戲的巧妙結合。
很多同學通過《俄羅斯方塊》這款游戲,發揮創意,搭建出各種各樣的圖案。我們不妨親自動手嘗試,你定會發現其中無窮的樂趣。《俄羅斯方塊》之所以成功,不僅因為它是一款趣味橫生的游戲,更因為它體現了一種游戲設計的理念:在簡潔中探索深度,在樸素中創造樂趣。這款游戲不僅展示了小游戲背后的大智慧,而且40年來,它一直活躍在各類游戲平臺上,持續影響著一代又一代的游戲設計者和玩家。
《俄羅斯方塊》不僅是電子游戲歷史上的一個標志性成就,也是全球游戲文化中的一顆璀璨明珠。它不僅是一款游戲,更是同學們研究圖形和空間概念的經典素材。不過,游戲雖好,還是要適度娛樂哦!
(作者單位:江蘇省南京東南實驗學校)