一，游戏怎么玩？
好吧，我又回来了，之前利用SpriteKit游戏引擎做过一个十字消除的游戏。对于不会其它引擎的人来说，SpriteKit的优点就是比较简单迅速，快速开发些有趣的小游戏。前些天，玩了一个很好玩的在线游戏Hex Frvr，是使用Html5做的，在AppStore上有可以下载玩到，在线游戏的地址点这里。
从这里下载完整的Demo工程，在Xcode里面直接打开运行吧。玩起来的效果是这样的：
Ok，东西就是这么个东东，本文就详细描述下demo里面的内容，用SpriteKit来实现吧。
二，开始制作游戏之旅。
1，素材的准备。
好吧，之前做十字消游戏的时候，使用程序生成方块的素材。这次素材是六边形，程序这块本想研究下怎么生成的，不过学习使人进步，我最近研究了下Mac OS下的一个设计神器“Sketch”，然我由此走上了设计师的路（尼玛，老板你怎么不请美工啊）。
ok，简单使用下Sketch，画个六边形。如果不想画的哥们，请直接拿Demo工程里面的素材，不谢不谢！
Sketch绘制六边形的方法：
（1）绘制六边形。
a，打开Sketch，新建一个画布（A）
b，插入多边形，默认是5边形，先画一个。在右边检查器里选6，增加一个点，就生成了6变形。
注意：按着Shift键拉动，调整成正六边形。
编辑多变形点个数
（2）上颜色加增加立体效果。
a，上颜色。
在右侧检查器的Fill栏，选择喜欢颜色，然后Blending模式选择Normal。就有基本的底色了。
b，增加图像的立体感。
增加增加线性渐变：Fill栏里，添加线性渐变，Blending模式选择Overlay。
圆形渐变：Fill栏里，添加圆形渐变，Blending模式选择Overlay。
效果特效自己可以随便设置，我都是以最上面那个点为渐变起点，最底下的点为渐变终点，强调一下立体的感觉。
最终效果如图所示:
线性渐变和圆形渐变
c，导出素材
点击export，按照提示到处png格式图片。
2，游戏玩法和规则。
游戏规则（百度词条）：
“游戏的主界面是一个大六边形棋盘[2] ，六边形的每一边又由5个小六边形组成，构成共有61格的棋盘空间。玩家拖动系统自动输出的各种六边形组合置于大六边形的空白处，使之排列成完整的一行或多行并且消除得分，而连续消除会有额外Combo加分。直到棋盘上再也无法摆下任意一个六边形组合的时候，游戏就会失败。”
OK，归纳成编写程序的输入，我们要实现下面的东东：
（1）61个小六边形组成的蜂巢状棋盘。
如图的游戏主界面所示，主界面是如游戏名Hex所代表的蜂窝状六边形组合成的棋盘，共有61格，为了显示方便，我都边上了号码。
（2）24种有4个小六边形组成的不同形状+1个单六边形。
如图2.6所示，4个小六边形所排列组合成的不同形状，就是我们要填入到棋盘格子里面的图形和形状。
（3）将（2）中的不同形状填入（1）中的棋盘，在横向，左斜方向和右斜方向有占满的六边形格子就消除。
（4）每回合有三个（2）中的形状，填入一个补充一个。如果三个形状都无法再填入61格子的棋盘中，游戏结束。
其游戏过程可以参见文章开头的动图显示。
3，游戏实现数据结构及算法说明。
（1）要有方向。
一个六边形有六个方向，因此如果要在棋盘中进行比较和消除，必须比较每一个小六边形单元六个方向的情况。很显然，我们将六边形的六个方向做一个编号：
//LeftTop：0
//RightTop：1
//Right：2
//RightBottom：3
//LeftBottom：4
//Left：5
typedef enum : NSInteger {
SUDNone = -1,
SUDTopLeft = 0,
SUDTopRight,
SUDRight,
SUDBottomRight,
SUDBottomLeft,
SUDLeft,
} ShapeUnitDirector;
其方向示意如图所示：
（2）要有顺序。
如何检查2.（2）中的25种形状是否可以放入2.（1）中的棋盘呢？嗯，好了，计算机要一个一个的比较，没有你聪明。不过好在它的速度飞快！
但是你要告诉电脑怎么弄。首先比较是有顺序的，对比较的不同的形状，必须规定一个比较顺序。为其中每一个单元的六边形编一个序号，表示比较的顺序。这个顺序要是一个连续的，可达的路径，计算机比较的时候能有来有回。路径可以用上面规定的方向来表示。如图选了两个形状，来说明他们的比较顺序。
“一”和“二”的两个图形里每个小六边形都有编号，其编号就是其比较顺序，1非常重要，是比较的起始点。
“一”图形里，1是起始比较点，比较1后，就要比较2，2位于1的LeftBottom方位，所以要将LeftBottom记住。3位于2的RightBottom位置，4位于3的RightTop方位。所以按照1到4的顺序，比较路径就是［LeftBottom，RightBottom，RightTop］，红色箭头所示。
同理，“二”的图形里，比较路径就是［Right，RightBottom，LeftBottom］。
注意：这个形状比较顺序非常重要，要理解清楚。
（3）要会比较。
a，第一种比较是，将图形放置到棋盘上后，看图形里的每一个六边形是否能放置到棋盘上去。在程序里面其实算法很简单，就是遍历图形里每一个小六边形，看其所在位置下的棋盘格子是否是空的，如果全都是空的就可以放上去了。
b，每一次成功放置了形状后，都会补充一个新的形状。此时，要判定游戏失败条件，即游戏是否可以进行下去。将现有的没有放进棋盘的三个形状，迭代的对棋盘里的每一个位置进行一下比较，看是否能放得进去。如果三个形状都放不进棋盘，那么游戏结束了。
注意，这里的比较，就要使用到刚才定义的比较顺序了，如“一”里面的［LeftBottom，RightBottom，RightTop］，因为你知道棋盘格每一个的位置，棋盘六个方向的位置也可以通过数据结构来记录，但是你需要知道放置的图形，它的比较路径和位置信息，才能够很好的便利，所以才会定义比较路径和比较起始点，有了这两个元素，比较才能进行。
PS：其实还有别的方法，仅需要图形的起始点，把起始点移到棋盘的每一格，按照比较a里的位置判断方法比较。好了，其实比较简单啦！理解下就好。
4，编程实现。
SpriteKit的用法和Cocos2dx比较像，也是将实体精灵Sprite以树形结构组织，你来规定Sprite节点的交互和动画，达到游戏的结果。在iOS9系统中加入了很多的新功能，实在值得好好研究，不过这里我们用的比较简单。大家也可以看看我之前写的《使用SpriteKit游戏引擎，做一个十字消游戏》。里面有SpriteKit的普及和基础知识，我们在这里就不对SpriteKit引擎进行过多的讲解。
游戏界面：
（1）设计游戏界面布局。
第一，由于是蜂巢状的六边形，每一行的个数先是增加，后来又递减，而且位置又不太相同。所以需要记录棋盘每行的单元格个数。计算出横向和纵向的距离，再进行添加。
第二，需要记录蜂巢状六边形的六个方向的单元格编号，方便比较的时候搜索。我在这里使用了一个JSON文件，将每一个单元格的信息写入里面，初始化的时候读入，生成相关的信息数据结构。其结构如下，serialNum号就是单元格编号，如图2.5所示。adjacent就是邻接的单元点编号，-1代表该方向没有单元格。
"unitInfos" : [
{
"x" : 0,
"y" : 0,
"serialNum" : 0,
"adjacent" : "-1 -1 1 6 5 -1"
},
添加棋盘的代码参见Demo代码里的GameScene.m的如下代码：
- (void)addPlayground
{
／／ 1 初始化相关数据结构
SKSpriteNode *node;
self.unitNodeArray = [[NSMutableArray alloc] init];
self.unitTexture = [SKTexture textureWithImageNamed:@"6kuai_gray.png"];
self.unitWidth = self.unitTexture.size.width;
self.unitHight= self.unitTexture.size.height;
／／2 生成每行的单元格个数，并设置起始点。
NSArray *arrayNumber = @[@5,@6,@7,@8,@9,@8,@7,@6,@5];
CGPoint startPoint = CGPointMake(CGRectGetMidX(self.frame) -2*self.unitWidth, CGRectGetHeight(self.frame)-150 );
／／ 3 两层循环，摆放棋盘单元格，并填入从JSON中读取的信息，放入userdata字段。
int index = 0;
int nodeCount = 0;
for (NSNumber *lineNumber in arrayNumber) {
int count = lineNumber.intValue;
for (int i = 0; i < count; i++) {
／／3.1 生成单元格节点
node = [SKSpriteNode spriteNodeWithTexture:self.unitTexture];
／／3.2 摆放位置
if (index <= 4) {
[node setPosition:CGPointMake(startPoint.x-XDISTANCE*index +i*self.unitWidth, startPoint.y-YDISTANCE*index)];
}
else
{
[node setPosition:CGPointMake(startPoint.x - XDISTANCE*((PLAYGROUNDLINE-1)-index) + i*self.unitWidth, startPoint.y - YDISTANCE*index)];
}
／／ 3.3 读取单元格信息，并填入userData
ShapeUnitInfo *unitInfo = [_unitInfoArray objectAtIndex:nodeCount];
unitInfo.unitPosition = node.position;
node.userData = [[NSMutableDictionary alloc] init];
[node.userData setValue:unitInfo forKey:@"unitInfo"];
[node setName:@"unitShape"];
／／ 3.4 加入数字标签
SKLabelNode *label = [SKLabelNode labelNodeWithText:[NSString stringWithFormat:@"%d",nodeCount]];
label.position = CGPointMake(0, 0);
label.fontColor = [UIColor blackColor];
label.fontSize = 18;
label.zPosition = 2;
[node addChild:label];
／／3.5 添加节点入GameScene
[self addChild:node];
[self.unitNodeArray addObject:node];
nodeCount++;
}
index++;
}
}
- (void)addPlayground
{
／／ 1 初始化相关数据结构
SKSpriteNode *node;
self.unitNodeArray = [[NSMutableArray alloc] init];
self.unitTexture = [SKTexture textureWithImageNamed:@"6kuai_gray.png"];
self.unitWidth = self.unitTexture.size.width;
self.unitHight= self.unitTexture.size.height;
／／2 生成每行的单元格个数，并设置起始点。
NSArray *arrayNumber = @[@5,@6,@7,@8,@9,@8,@7,@6,@5];
CGPoint startPoint = CGPointMake(CGRectGetMidX(self.frame) -2*self.unitWidth, CGRectGetHeight(self.frame)-150 );
／／ 3 两层循环，摆放棋盘单元格，并填入从JSON中读取的信息，放入userdata字段。
int index = 0;
int nodeCount = 0;
for (NSNumber *lineNumber in arrayNumber) {
int count = lineNumber.intValue;
for (int i = 0; i < count; i++) {
／／3.1 生成单元格节点
node = [SKSpriteNode spriteNodeWithTexture:self.unitTexture];
／／3.2 摆放位置
if (index <= 4) {
[node setPosition:CGPointMake(startPoint.x-XDISTANCE*index +i*self.unitWidth, startPoint.y-YDISTANCE*index)];
}
else
{
[node setPosition:CGPointMake(startPoint.x - XDISTANCE*((PLAYGROUNDLINE-1)-index) + i*self.unitWidth, startPoint.y - YDISTANCE*index)];
}
／／ 3.3 读取单元格信息，并填入userData
ShapeUnitInfo *unitInfo = [_unitInfoArray objectAtIndex:nodeCount];
unitInfo.unitPosition = node.position;
node.userData = [[NSMutableDictionary alloc] init];
[node.userData setValue:unitInfo forKey:@"unitInfo"];
[node setName:@"unitShape"];
／／ 3.4 加入数字标签
SKLabelNode *label = [SKLabelNode labelNodeWithText:[NSString stringWithFormat:@"%d",nodeCount]];
label.position = CGPointMake(0, 0);
label.fontColor = [UIColor blackColor];
label.fontSize = 18;
label.zPosition = 2;
[node addChild:label];
／／3.5 添加节点入GameScene
[self addChild:node];
[self.unitNodeArray addObject:node];
nodeCount++;
}
index++;
}
}
（2）设置游戏相关初始化数据。
这里就是读入JSON文件，并将分数置0。
- (void)unitInfoInit
{
／／ 1 初始化信息存入的数据容器，一个NSArray
if (_unitNodeArray != nil) {
return;
}
_unitInfoArray = [[NSMutableArray alloc] init];
／／ 2 读入JSON文件
NSString *bundleDir = [[NSBundle mainBundle] bundlePath];
NSString *path = [bundleDir stringByAppendingPathComponent:@"unitInfo.json"];
NSURL *url = [NSURL fileURLWithPath:path];
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
NSError *error = nil;
／／ 3 解析JSON文件，并存入Arrary容器
NSDictionary *jsonDic = [NSJSONSerialization JSONObjectWithData:data options:NSJSONReadingAllowFragments error:&error];
NSArray *unitInfos = [jsonDic objectForKey:@"unitInfos"];
if (unitInfos != nil) {
for (NSDictionary *unitInfoDic in unitInfos) {
ShapeUnitInfo *unitInfo = [[ShapeUnitInfo alloc] init];
int x = ((NSNumber *)[unitInfoDic objectForKey:@"x"]).intValue;
int y = ((NSNumber *)[unitInfoDic objectForKey:@"y"]).intValue;
int sn = ((NSNumber *)[unitInfoDic objectForKey:@"serialNum"]).intValue;
NSString *adjacentString = (NSString *)[unitInfoDic objectForKey:@"adjacent"];
NSArray *adjacents = [adjacentString componentsSeparatedByString:@" "];
unitInfo.unitLocation = CGPointMake(x, y);
unitInfo.serialNumber = sn;
[unitInfo.adjacentArray addObjectsFromArray:adjacents];
[_unitInfoArray addObject:unitInfo];
}
}
}
（3）三个备选容器添加.
在棋盘下面的位置添加三个备选容器，如图2.5种的2所标示的位置。
- (void)addShapeFrame
{
／／1 初始化存储容器
SKSpriteNode *node;
_shapePosArray = [[NSMutableArray alloc] initWithCapacity:3];
_shapeArray = [[NSMutableArray alloc] initWithCapacity:3];
／／ 2 生成被选位置节点，并加入到Scene中去
for (int i = 0; i < 3; i++) {
node = [[SKSpriteNode alloc] init];
node.size = CGSizeMake(100, 100);
node.position= CGPointMake(CGRectGetMidX(self.frame) + (i - 1)*120, 220);
node.name = [NSString stringWithFormat:@"shapeFrame_%d",i];
[self addChild:node];
[_shapePosArray addObject:[NSValue valueWithCGPoint:node.position]];
}
／／ 3 调用生成被选图形的接口，填充入这些位置节点。
[self shapeFill];
}
（4）随机生成填充形状。
上面（3）中代码的最后一步，在GameScene里面调用shapeFill方法来，填充三个备选容器。实际上是调用RandomShapeMgr.h中的RandomShapeMgr的单例对象，生成如图2.6所示的25种不同的待填入形状。重要的是将其编号，和比较队列写好，放入一个队列对象。RandomShapeMgr里的代码里面的posInfoInit方法可以研究下，节点的位置队列和比较队列如何生成好保存。
游戏交互
实际上SpriteKit里面的交互和iOS应用里的交互一脉相承。由于有点击，拖动图形，放下图形等操作，所以使用如下几个方法：
a，-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event；
b，- (void)touchesMoved:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event；
c，- (void)touchesEnded:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event；
分别在点击开始，中途和结束时进行程序处理完成主要核心交互，如下三个功能：
（1）点击形状，识别形状，并移动。
点击形状，调用方法a。在方法a中，根据节点Name值，判断是否时需要保存处理的形状节点。如是的话，使用 _handleNode来持有。因为屏幕大小限制，平时待选的图形仅仅只有单元格大小的1/2，因此点击持有形状后，会执行动画，将待选形状扩大一倍。处理逻辑：
if ([node.name isEqual:@"shape"]) {
// NSLog(@"shape");
_handleNode = node;
[_handleNode runAction:[SKAction scaleTo:2 duration:0.4] completion:^{
}];
break;
}
移动持有图形，调用方法b，如果_handleNode有值的话，实时更新_handleNode的位置Position值。
（2）放置形状，并判断是否能够放置入棋盘。
在方法c中，判定是否能够放入棋盘。就是判断图形里的节点是否能否放在它下面的那个单元格中。处理逻辑：
if (_handleNode != nil) {
／／ 1 获取放入形状的所有小六边形，并获取其颜色纹理texuture
NSArray *handleShapeNodes = [_handleNode children];
SKTexture *texture = [(SKSpriteNode *)[[_handleNode children] firstObject] texture];;
／／ 2 遍历所有的小六边形，获取其位置，并察看该位置下是否存在Unit单元格，如果存在单元格，察看是否是被占状态。如果所有的小六边形下，都有未被占用的单元格，那么就可以放置在棋盘上了；反之，返回形状待选区域。
NSUInteger index = 0;
NSUInteger ocuppiedCount = 0;
NSMutableArray *tempArray = [[NSMutableArray alloc] init];
／／ 2.1 遍历小六边形
for (SKSpriteNode *child in handleShapeNodes) {
index++;
／／ 2.2 获取小六边形位置
CGPoint childLocation = CGPointMake(child.position.x*2 +_handleNode.position.x, child.position.y*2+_handleNode.position.y);
／／ 2.3 获取该位置下的所有节点
NSArray *shapeNodes = [self nodesAtPoint:childLocation];
／／ 2.4 看该节点下，是否存在违背占用的单元格
for (SKNode *shapeNode in shapeNodes) {
if ([self isShapeUnit:(SKSpriteNode *)shapeNode] && ![self isUnitOcuppied:(SKSpriteNode *)shapeNode]) {
ocuppiedCount++;
[tempArray addObject:shapeNode];
}
}
}
／／ 2.5 如果所有六边形都用空白的Unit可以占，那么就可以放入。
if ( index == ocuppiedCount ) {
／／ 2.6 执行占用，并调用shapeFill补充shape
for (SKSpriteNode *unitNode in tempArray) {
[unitNode setTexture:texture];
ShapeUnitInfo *unitInfo = [unitNode.userData objectForKey:@"unitInfo"];
unitInfo.occupy = YES;
// NSLog(@"set occupy");
}
[_shapeArray removeObject:_handleNode];
[_handleNode removeFromParent];
[self shapeFill];
}
else {
／／ 2.7 否则就将shape移动回待选区域。
NSUInteger index = [_shapeArray indexOfObject:_handleNode];
CGPoint location = [(NSValue *)[_shapePosArray objectAtIndex:index] CGPointValue];
SKAction *scale = [SKAction scaleTo:1 duration:0.3];
SKAction *move = [SKAction moveTo:location duration:0.3];
SKAction *group = [SKAction group:@[scale,move]];
group.timingMode = SKActionTimingEaseOut;
[_handleNode runAction:group];
}
_handleNode = nil;
（3）消除判断，消除积分增加。
在方法c中，还需要进行消除判断，填入形状后，是否会在横，左斜和右斜方向存在填满一行的情况，如果有就需要进行消除，并积分。
／／ 检查消除并积分
[self resultDealElimination];
使用数组记录下Top和Bottom行的单元格编号，并记录每一行开头的单元格编号：
／／ 1 每一行开头的单元格编号
NSArray *compareIndexRow = @[@0,@5,@11,@18,@26,@35,@43,@50,@56];
／／ 2 Top行所有元素的编号
NSArray *compareIndexTopSlash = @[@0,@1,@2,@3,@4];
／／ 3 Bottom行所有元素的编号
NSArray *compareIndexBottomSlash = @[@56,@57,@58,@59,@60];
涉及单元格如图：
比较方向如下图所示，1是横向，2是Top斜，3是Bottom斜：
比较方向按六边形方向定义比较，具体见代码。
（4）游戏结束判断
将三个待填入的图形分别比较放在棋盘里进行
／／ 调用检查是否能Continue
[self checkContinue];
比较方案如上述所描述，按照填入图形的比较序列，逐个对每个单元格进行比对，如果还存在可以填入的位置，游戏就可以继续，如果不存在，游戏就结束。核心比较代码：
- (BOOL)isOccupByShape:(SKSpriteNode *)shapeNode atUnit:(SKSpriteNode *)unitNode
{
／／ 1 获取该形状Shape的比较序列
NSArray *comSeqArray = (NSArray *)[shapeNode.userData objectForKey:@"shapeCompOrder"];
／／ 2 以读入的单元格为起始比较单元格，按照比较序列进行比较。
SKSpriteNode *tempNode = unitNode;
ShapeUnitInfo *nodeInfo = (ShapeUnitInfo *)[tempNode.userData objectForKey:@"unitInfo"];
if ([nodeInfo isOccupied]) {
return YES;
}
for (NSNumber *index in comSeqArray) {
NSInteger nodeIndex = [(NSNumber *)[nodeInfo.adjacentArray objectAtIndex:[index unsignedIntegerValue]] integerValue];
if(-1 == nodeIndex) {
return YES;
}
tempNode = (SKSpriteNode *)[_unitNodeArray objectAtIndex:nodeIndex];
nodeInfo = (ShapeUnitInfo *)[tempNode.userData objectForKey:@"unitInfo"];
if ([nodeInfo isOccupied]) {
return YES;
}
}
return NO;
}
三，游戏效果，何去何从。
好了，从这里下载完整的Demo工程，在Xcode里面运行打开吧。执行效果文章开始所示。
好了，其实还有很多的功能可以添加和细化。比如添加很多的动画效果，增加积分机制和加入社交化分享，广告条。很多功能可以添加，有兴趣的哥们，就在GitHub的Frvr项目，这个工程里面，好好加油，我顶你哦！
