使用 Rust 开发一个微型游戏

2023-05-26 19:10 由 QIAOPENGJUN 发表于 #后端开发

使用 Rust 构建微型游戏 -- 用于理解游戏开发

一、创建游戏

Agenda

建立项目
实现 Game loop
不同的游戏模式
添加玩家
添加障碍和计分
汇总

理解 Game loop

为了让游戏流畅、顺滑的运行，需要使用 Game loop

Game loop：

初始化窗口、图形和其它资源
每当屏幕刷新（通常是每秒 30、60或更多次），它都会运行
每次通过循环，它都会调用游戏的 tick() 函数

Game loop

开始 -> 配置 App、Window 和图形 -> Poll （轮询 OS 监听输入状态 -> 调用 tick() 函数 -> 更新屏幕 -> 停止？ -> 退出

游戏引擎

游戏引擎用来处理平台特定的部分
以便开发者专心开发游戏

Bracket-Lib （Amethyst Foundation）

Bracket-Lib 是一个 Rust 游戏编程库：

作为简单的教学工具
抽象了游戏开发很多复杂的东西
但保留了相关的概念

Bracket-Lib 包括很多库：

随机数生成、几何、路径寻找、颜色处理、常用算法等

Bracket-terminal

bracket-terminal 是 Bracket-Lib 中负责显示部分

它提供了模拟控制台
可与多种渲染平台配合：
- 从文本控制台到 Web Assembly
- 例如：OpenGL、Vulkan、Metal
支持 sprites 和原生 OpenGL 开发

Codepage 437：IBM 扩展 ASCII 字符集

Codepage 437：

来自 Dos PC 上的字符，用于终端输出，除了字母和数字，还提供了一些符号
Bracket-lib 会把字符翻译成图形 sprites 并提供一个有限的字符集，字符所展示的是相应的图片

~ via 🅒 base
➜ cd rust

~/rust via 🅒 base
➜ cargo new flappy
     Created binary (application) `flappy` package

~/rust via 🅒 base
➜ cd flappy

flappy on  master [?] via 🦀 1.67.1 via 🅒 base
➜ c

flappy on  master [?] via 🦀 1.67.1 via 🅒 base
➜

main.rs

use bracket_lib::prelude::*;

struct State {}

impl GameState for State {
    fn tick(&mut self, ctx: &mut BTerm) {
        ctx.cls();
        ctx.print(1, 1, "Hello, Bracket Terminal!");
    }
}

fn main() -> BError {
    let context = BTermBuilder::simple80x50()
        .with_title("Flappy Dragon")
        .build()?;

    main_loop(context, State {})
}

游戏的模式

游戏通常在不同的模式中运行
每种模式会明确游戏在当前的 tick() 中应该做什么

我们这个游戏需要 3 种模式：

菜单
游戏中
结束

use bracket_lib::prelude::*;

enum GameMode {
    Menu,
    Playing,
    End,
}

struct State {
    mode: GameMode,
}

impl State {
    fn new() -> Self {
        State {
            mode: GameMode::Menu,
        }
    }

    fn play(&mut self, ctx: &mut BTerm) {
        // TODO
        self.mode = GameMode::End;
    }

    fn restart(&mut self) {
        self.mode = GameMode::Playing;
    }

    fn main_menu(&mut self, ctx: &mut BTerm) {
        ctx.cls();
        ctx.print_centered(5, "Welcome to Flappy Dragon");
        ctx.print_centered(8, "(P) Play Game");
        ctx.print_centered(9, "(Q) Quit Game");

        if let Some(key) = ctx.key {
            match key {
                VirtualKeyCode::P => self.restart(),
                VirtualKeyCode::Q => ctx.quitting = true,
                _ => {}
            }
        }
    }

    fn dead(&mut self, ctx: &mut BTerm) {
        ctx.cls();
        ctx.print_centered(5, "You are dead!");
        ctx.print_centered(8, "(P) Play Game");
        ctx.print_centered(9, "(Q) Quit Game");

        if let Some(key) = ctx.key {
            match key {
                VirtualKeyCode::P => self.restart(),
                VirtualKeyCode::Q => ctx.quitting = true,
                _ => {}
            }
        }
    }
}

impl GameState for State {
    fn tick(&mut self, ctx: &mut BTerm) {
        match self.mode {
            GameMode::Menu => self.main_menu(ctx),
            GameMode::End => self.dead(ctx),
            GameMode::Playing => self.play(ctx),
        }
    }
}

fn main() -> BError {
    let context = BTermBuilder::simple80x50()
        .with_title("Flappy Dragon")
        .build()?;

    main_loop(context, State::new())
}

二、添加 Player