《ShelfMatch》（暂定名）柜子三消 · 系统设计案 v1.1
作者：叶明轩 ｜ 日期：2026-07 ｜ 状态：v1.1 核心验证版（与可玩 Demo 实物一致）
配套材料：《GoodsMatch 产品拆解案》（同品类拆解）、可玩 Demo（Godot）
更新记录
- v1.0（2026-07-22）：初版，八章结构
- v1.1（2026-07-23）：道具系统从"v2 预留"转为实装（重排/加时）；新增暂停系统；主界面实装；关卡生成器已按反向生成法（3.7）在 Demo 中实现
1. 设计背景与目标
1.1 项目定位
单人独立开发的求职作品集 Demo，品类为 Sort Match / 柜子三消（海外休闲游戏热门品类）。玩家在多个人造柜子之间挪动物品，凑齐三个相同物品消除，在倒计时内清空全部物品。
1.2 设计目标
- 玩法目标：验证"空间管理 + 时间压力"这一核心循环的乐趣是否成立
- 作品集目标：展示系统设计、数值设计、引擎落地三项能力，与既有《GoodsMatch 拆解案》形成"拆解 → 复刻 → 原创设计"的完整证据链
1.3 品类参考与差异化论证
直接参考对象为 GoodsMatch 等海外头部 Sort Match 产品。该品类主流做法为步数制或无压模式，本 Demo 选择限时挑战制作为主模式，差异化论证如下：
- 同类产品深层物品多为完全遮挡，核心挑战是"记忆"；本作深层物品半透明剪影可见，全部信息对玩家开放，核心挑战从"记忆"转移为"单位时间内的规划质量"
- 正因为信息全可见，时间压力不会制造"不公平感"——玩家失败的原因是"规划得慢/错"，而非"运气差没翻到"，挫败感可控
- 时间压力把空间管理的策略深度转化为即时紧张感，符合休闲玩家"短局高频刺激"的体验诉求
- 配套"消除返还时间"机制作为压力缓冲阀（见 3.6），给玩家"操作好就能续命"的掌控感
2. 系统概述与核心循环
一句话概述：在多个三格柜子之间挪动物品，凑齐三个相同即消除，倒计时内清空全部物品即胜利。
核心循环：
观察全局（含深层剪影，信息全开放）
→ 规划挪动序列（先消谁、腾哪个柜）
→ 执行挪动（点击-放置）
→ 凑齐三同，触发消除（+分数 +返还时间）
→ 深层物品显露，棋盘信息更新
→ 基于新信息重新规划
→ 循环，直至清空（胜利）或超时（失败）
体验支柱：
- 策略感：每一步挪动都在"凑对"与"腾空间"之间做权衡
- 紧张感：倒计时持续施压，消除续命制造"救回来"的爽点
- 掌控感：信息全可见，胜负归因于玩家自身决策质量
3. 详细规则
3.1 棋盘构成
- 棋盘由 C 个柜子组成（v1 范围 4~7 个），每个柜子 3 个槽位
- 槽位分表层/中层/深层三层；物品自上而下堆叠，只有最表层物品可操作
- 物品具有"种类"属性（v1 共 6 种，如：苹果、橙子、葡萄、西瓜、草莓、柠檬），每种物品在单关中数量恒为 3 的倍数
3.2 操作规则
| 规则编号 |
规则内容 |
| R-01 |
点击某柜子的最表层物品 → 该物品进入"选中态"（高亮上浮） |
| R-02 |
选中态下点击有空位的目标柜子 → 物品移动至该柜最浅空位 |
| R-03 |
只能选中各柜最表层物品；中层/深层物品不可选（置灰） |
| R-04 |
目标柜子已满（3 件）时不可放入，点击无效并给出轻震反馈 |
| R-05 |
选中态下点击空白处或再次点击该物品 → 取消选中 |
| R-06 |
每次移动计为 1 步，步数记录用于结算展示与数据分析 |
3.3 消除规则
| 规则编号 |
规则内容 |
| R-07 |
同一柜子内 3 个物品种类相同 → 立即触发消除 |
| R-08 |
消除结算：+100 分，并按 3.6 返还时间 |
| R-09 |
消除后该柜子变为空柜，可作为周转空间使用 |
| R-10 |
消除判定在物品落位动画完成后触发，同一时间最多触发 1 组消除（本作无连锁消除设计，理由见 3.10 设计说明①） |
3.4 深层显露规则
| 规则编号 |
规则内容 |
| R-11 |
表层物品被移走或随消除移除后，下一层物品立即显露 |
| R-12 |
未显露物品以 30% 透明度 + 去色剪影呈现，种类可辨认，不可交互 |
| R-13 |
显露过程播放 0.2s 上浮动画，作为信息更新的视觉提示 |
3.5 胜负判定
| 规则编号 |
规则内容 |
| R-14 |
棋盘上所有物品被清空 → 立即胜利，进入结算（按剩余时间评星） |
| R-15 |
倒计时归零且仍有物品未清空 → 失败，弹出重试界面 |
| R-16 |
星级评定：剩余时间 ≥ 初始时间 40% → ★★★；≥ 15% → ★★；> 0 → ★ |
3.6 时间规则
| 规则编号 |
规则内容 |
| R-17 |
每关初始时间 T 由关卡配置决定（见第 4 章数值表） |
| R-18 |
每次成功消除返还 +5 秒（不超过初始时间上限，防止时间无限膨胀） |
| R-19 |
倒计时 ≤10 秒进入警戒态：数字变红、每秒滴答音效 |
| R-20 |
失败无额外惩罚，可立即重开本关 |
3.7 关卡生成规则（可解性保证）
| 规则编号 |
规则内容 |
| R-21 |
采用反向生成法：先构造"已完成状态"（所有物品三三成组放在柜中），再按合法移动规则倒推随机打乱 K 步，得到初始布局 |
| R-22 |
由于打乱过程只使用合法移动，生成的布局必然存在至少一条解法路径（即倒推路径本身），从算法上保证无死局 |
| R-23 |
打乱步数 K 与分散度参数挂钩：K 越大，同类物品越分散，难度越高 |
| R-24 |
生成后校验：任一种类物品数量非 3 的倍数 → 判定非法布局，丢弃重新生成 |
3.8 道具系统（v1.1 实装）
| 规则编号 |
规则内容 |
| R-25 |
「重排」道具：将当前棋盘所有剩余物品重新随机分配（种类与数量不变）；重排后不允许出现已成组的柜子；每关限用 2 次 |
| R-26 |
「加时」道具：倒计时 +10 秒；与消除返还共用同一上限（封顶 = 初始时间 T，见 R-18）；每关限用 2 次 |
| R-27 |
两个道具的使用次数在每关开始时重置为 2 次；次数用尽后按钮置灰不可点 |
| R-28 |
道具通过关卡内底部道具栏使用，按钮实时显示剩余次数 |
设计说明：反向生成法（3.7）已从算法上保证关卡必可解，因此「重排」的定位不是防死局的兜底，而是给"思路绕晕了"的玩家一次重新整理棋盘的机会；「加时」则是限时模式下的压力调节阀，给"差一口气"的玩家容错。两者共同构成本作的"挫败感保险"，且通过次数限制防止依赖。
3.9 暂停系统（v1.1 实装）
| 规则编号 |
规则内容 |
| R-29 |
点击暂停按钮 → 游戏暂停：倒计时停止、棋盘锁定输入，弹出暂停菜单 |
| R-30 |
暂停菜单三选项：①继续游戏（恢复原局面）②重新开始（重置本关：倒计时、道具次数回满，布局按 3.7 重新生成，与上一局不同）③返回主界面 |
| R-31 |
暂停期间唯一可交互对象为暂停菜单；玩家切出/最小化游戏时自动进入暂停态（衔接 E-07） |
3.10 设计说明（面试备答）
① 为什么不做连锁消除：本作策略点是"规划挪动序列"，连锁消除会把乐趣稀释成"碰运气看连锁"，与空间管理的核心定位冲突，主动舍弃。
② 为什么空柜不限制使用：空柜周转是本品类策略的本质（类似汉诺塔的辅助柱），限制周转等于砍掉策略深度；时间制已经提供了全局约束，无需再限制步数。
③ 为什么剪影可见而非全遮挡：见 1.3 差异化论证——把挑战从记忆转移到规划质量。
④ 为什么加时道具与消除返还共用上限：v1.1 曾考虑让道具突破上限以强化"破局感"，最终选择统一封顶——保持"初始时间 T 就是本关资源总量"这一数值直觉的唯一性，避免玩家对时间预算产生两套认知；道具的价值体现在"容错机会"而非"额外资源"。
4. 数值模型
4.1 难度变量定义
| 变量 |
符号 |
对难度的影响 |
| 柜子数量 |
C |
越多周转空间越大，难度越低；但物品总量也越多 |
| 物品种类数 |
K |
种类越多，凑对路径越长，难度越高 |
| 堆叠层数 |
L |
层数越深，可操作物品比例越低，规划链越长 |
| 分散度 |
D |
由打乱步数控制，同类越分散，所需挪动步数越多 |
4.2 时间预算公式
初始时间 T = 基础操作时间 + 物品总数 N × 单件决策时间 s − 分散度修正
实测校准：v1 按 s = 3 秒/件估算，上线后按第 8 章实测数据回归修正
消除返还 b = 5 秒/次（返还上限 = T）
4.3 关卡数值表（v1 共 5 关）
| 关卡 |
柜子 C |
种类 K |
层数 L |
物品总数 |
初始时间 T |
设计目的 |
目标通过率 |
| L1 |
4 |
3 |
1 |
12 |
90s |
教学关：学会挪动与三消 |
≥90% |
| L2 |
5 |
4 |
2 |
24 |
100s |
引入堆叠与剪影信息 |
≥80% |
| L3 |
6 |
5 |
2 |
30 |
110s |
规划链变长，学会腾柜 |
≥65% |
| L4 |
6 |
6 |
3 |
36（+空柜） |
120s |
深堆叠，多层规划 |
≥50% |
| L5 |
7 |
6 |
3 |
36（高分散） |
130s |
综合考验，满星挑战 |
40~60% |
注：L4/L5 配置 1 个初始空柜作为周转空间，柜数与物品数解耦——这是难度微调的关键手段。
4.4 计分规则
单次消除 +100 分；通关结算分 = 消除分 + 剩余时间 × 10。分数仅用于自我挑战与展示，不与解锁挂钩（v1 无外围经济）。
4.5 数值验证方法
- 开发者自测：每关连续通关 10 次，记录剩余时间分布，中位数应落在 ★★ 区间
- 小范围试玩：3~5 名朋友，记录第 8 章埋点数据，按目标通过率调 T 与分散度
- 迭代方向：失败时剩余物品 >30% → 时间不足或分散度过高；大量玩家卡同一点 → 检查该关布局生成参数
4.6 道具数值（v1.1 新增）
| 道具 |
效果 |
使用次数 |
共享上限 |
| 重排 |
剩余物品重新随机分配 |
2 次/关，过关重置 |
— |
| 加时 |
倒计时 +10 秒 |
2 次/关，过关重置 |
与消除返还共用，封顶 = T |
调参观察点（衔接第 8 章）：道具使用率过低（<20% 玩家使用）说明数值感知弱或 UI 引导不足；重排使用率显著高于加时 → 关卡布局过绕；加时使用率显著高于重排 → 时间预算偏紧。
5. 交互与 UI 说明
5.1 界面结构
- 主界面（v1.1 实装）：游戏标题 + 开始游戏按钮
- 关卡内：顶部 = 倒计时条（总宽=初始时间，随时间缩短变色）+ 关卡号 + 目标提示"清空全部物品"；中部 = 柜子区（横向排布，每柜 3 槽位纵向堆叠）；底部 = 道具栏（重排 / 加时，显示剩余次数）+ 暂停按钮
- 暂停菜单（v1.1 实装）：继续游戏 / 重新开始 / 返回主界面
- 结算弹窗：胜利 = 星级 + 得分 + 用时 + [重玩 / 下一关]；失败 = [重试 / 返回主界面]
5.2 关键交互反馈
| 场景 |
反馈 |
| 选中物品 |
上浮 10px + 高亮描边 |
| 可放置柜子 |
槽位虚线框亮起 |
| 已满柜子 |
置灰，点击时轻震 + 红闪 |
| 三同消除 |
物品缩放消失动画 + 飘分"+100" + 飘时间"+5s" |
| 深层显露 |
0.2s 上浮 + 剪影转实体渐变 |
| ≤10 秒警戒 |
倒计时变红 + 滴答音 |
| 使用加时道具 |
倒计时数字跳变 + 飘字"+10s"（v1.1） |
| 使用重排道具 |
剩余物品播放重新落位动画（v1.1） |
| 道具次数用尽 |
按钮置灰，点击无效（v1.1） |
6. 边界情况处理
| 编号 |
边界场景 |
处理方案 |
| E-01 |
消除动画播放期间玩家继续点击 |
锁输入 0.3s，防止连点导致状态错乱 |
| E-02 |
选中态下点击自己所在柜子 |
视为取消选中 |
| E-03 |
玩家反复横跳"绕圈"不消除 |
不限制，时间压力自然约束；属合法策略行为 |
| E-04 |
生成布局含非 3 倍数种类 |
生成器校验丢弃（R-24），玩家不可见 |
| E-05 |
最后一次消除与倒计时归零同帧 |
消除优先，判定胜利（对玩家有利原则） |
| E-06 |
返还时间使倒计时超过初始上限 |
封顶 = 初始时间 T（R-18） |
| E-07 |
玩家中途切出/最小化 |
自动进入暂停态，回来时呈现暂停菜单（衔接 R-31） |
| E-08 |
奇数层柜子（如只放1件的柜） |
允许存在，三消判定照常（凑满3件才触发） |
| E-09 |
暂停菜单弹出瞬间有动画在播 |
动画照常播完但不结算新输入，恢复后状态一致（v1.1） |
| E-10 |
暂停中点"重新开始" |
倒计时与道具次数回满，布局重新生成（反向生成重跑，与上局不同）（v1.1） |
| E-11 |
重排后剩余物品无法避免成组 |
重排逻辑内置校验：出现已成组柜子则重新随机，直到满足（与 R-25 一致）（v1.1） |
7. 配置表结构
7.1 关卡配置表 level_config
| 字段 |
类型 |
含义 |
示例 |
| level_id |
int |
关卡 ID |
1 |
| cabinet_count |
int |
柜子总数（含空柜） |
5 |
| item_types |
array |
本关启用物品种类 |
[apple, orange, grape, melon] |
| layer_depth |
int |
最大堆叠层数 |
2 |
| shuffle_steps |
int |
反向生成打乱步数（分散度） |
40 |
| empty_cabinets |
int |
初始空柜数 |
1 |
| init_time |
float |
初始时间（秒） |
100 |
| bonus_time |
float |
单次消除返还（秒） |
5 |
| star_thresholds |
array |
星级剩余时间比例 |
[0.4, 0.15] |
| items_enabled |
bool |
道具开关（v1.1 已开启） |
true |
| prop_reshuffle_count |
int |
重排道具每关次数（v1.1） |
2 |
| prop_addtime_count |
int |
加时道具每关次数（v1.1） |
2 |
| prop_addtime_value |
float |
加时道具秒数（v1.1） |
10 |
7.2 物品配置表 item_config
| 字段 |
类型 |
含义 |
| item_id |
string |
物品 ID |
| name |
string |
显示名 |
| sprite |
string |
贴图资源路径 |
| silhouette_tint |
color |
剪影颜色（默认同贴图去色） |
设计要点：新增一个关卡 = 在 level_config 加一行配置 + 零代码改动。这正是系统策划"配置驱动"思想的落地证明。
8. 埋点与验证指标
8.1 本地数据记录（v1 用本地文件实现）
| 事件 |
记录字段 |
用途 |
| 关卡开始 |
level_id, 时间戳 |
计算尝试次数 |
| 每次移动 |
level_id, 步序号, 耗时 |
玩家决策速度分布 |
| 消除触发 |
level_id, 剩余时间 |
消除节奏分析 |
| 胜利 |
level_id, 剩余时间, 总步数 |
通过率与星级分布 |
| 失败 |
level_id, 剩余物品数, 已用步数 |
定位卡点：时间不足 or 布局过难 |
| 道具使用（v1.1） |
level_id, 道具类型, 使用时剩余时间 |
道具使用率与使用时机分析 |
8.2 验证指标与调参决策
| 指标 |
目标值 |
不达标时的动作 |
| L1 首通率 |
≥90% |
降分散度 / 加 T |
| L5 通过率 |
40~60% |
偏离则调 shuffle_steps |
| 失败时平均剩余物品 |
≤30% |
>30% 说明时间预算不足 |
| 平均每步耗时 |
1.5~3s |
>3s 说明剪影信息不清或布局太绕 |
9. 开发计划（附录）
- 引擎：Godot 4.x / GDScript，v1 共 5 关，预计 1~2 周
- 里程碑：M1 核心挪动+三消+显露（3天）→ M2 倒计时+胜负+结算（2天）→ M3 反向生成器+5关配置（3天）→ M4 数值调优+埋点（2天）→ M5 录演示视频+打磨（2天）
- 演示产出：1 分钟玩法视频（配设计思路字幕）+ 本文档 + 试玩包
本文档遵循"程序看完不用问就能开发"的标准撰写，所有规则均标注编号，供实现与面试答辩引用。