《游戏设计之路》-不来推推箱子么？

大家好，失踪人口回归。新的一年，新的坑位（不是），今年就让我来带领小伙伴们一起设计一款独立游戏吧(* *)。

言归正传，说起游戏，大家第一印象可能就是次时代主机，PC主机或手机上那些画面绚丽，剧情丰富的游戏：如《GTA系列》，《赛博朋克2077》，《梦幻西游》，《塞尔达传说》等等。但可惜的是，单单靠一个人，是不可能完成这样的大型游戏的。不是技术上的问题，而是人力与成本上的问题。

但不要灰心，市面上也有很多仅靠1,2个人做出的很多精美的甚至获得国际大奖的独立游戏：如《小小梦魇》，《地狱边境》等等。

但我们要记住：万丈高楼起于垒土。作为一个初学者，我们需要学习的知识还有很多。所以不要着急，让我们从地基开始，打好基础，一步一步地向最高峰发起进攻。

一些题外话：游戏设计光靠一片热血是不行的，一些必备的基础知识则是必需的。例如基本的C++，JAVA等计算机语言的掌握，基本的开发环境的安装等。这里我默认读者是掌握了这些知识的。

·创建项目

首先，我们需要在VS上创建一个空的控制台应用

接着我们可以给项目取一个名字，这里我就叫这个小游戏为《回家吧-小箱子》

项目名称为“GoHome_SmallBox”

在项目创建成功后，我们可以看到VS自动为我们创建了一个GoHome_SmallBox.cpp文件

#include 


int main()
{
    std::cout << "Hello World!
";
}

我们将上面的代码修改一下：

#include 
using namespace std;


int main()
{
    char c;
    cin >> c;
    cout << c;
    return 0;
}

cin，cout都是istream类和ostream类的全局变量，我们在包含头文件iostream后，并声明using namespace std，就可以在任何位置使用了。

cin通过>>将输入值写入变量c，cout通过<<将变量值c输出。

对于大部分游戏程序来说，整个项目可以分为三步操作：

while(true){
getInput(); // 获取键盘或者鼠标的输入信息
updateGame(); // 根据输入信息对游戏内容进行修改
draw(); // 对修改后的游戏内容进行绘制并输出结果
}

·游戏内容设计

我们设定箱子为符号Y，箱子的最终目的地为符号X，当箱子到达目的地后，X变为Z，表示箱子成功回到家。而推动的小人则设定为P。

思考：当我们设计好基本内容后，还需要进行进一步的思考

当P到达边界后，继续向边界移动会发生什么？
当P推动两个箱子时，会发生什么？
朝着边界推箱子，会发生什么？

假如不解决上面的一些问题，我们直接进行编码实现的话，就会发现箱子有时候会飞出边界，人物P也会移动到边界之外。这样一来，就不符合我们所设定的游戏规则了。

·程序设计

首先我们来定义一些基本的初始变量：

// #表示墙壁，p表示玩家，X表示目的地，Y表示箱子
const char gSceneData[] = "
########

# XX p #

#  YY  #

#      #

########";
const int gSceneWidth = 8;
const int gSceneHeight = 5;
enum Object {
  OBJ_SPACE, // 空白空间
  OBJ_WALL,  // 墙壁 #
  OBJ_GOAL,  // 目标点 X
  OBJ_BOX,   // 盒子 Y
  OBJ_BOX_ON_GOAL,  // 盒子在目标点处 Z
  OBJ_PLAYER,  // 玩家 p
  OBJ_PLAYER_ON_GOAL,  //  玩家在目标点处 P
  OBJ_UNKNOW  // 未知
};

这里我把最初的初始场景数据放在了一个全局变量char数组gSceneData中。然后我们定义了一个枚举变量，这里面使用了几个枚举值描述了所有的游戏状态。

接下就是我们的主循环的代码

int main()
{
  // 创建初始状态数组
  Object* state = new Object[gSceneWidth * gSceneHeight];
  // 初始化场景
  initialize(state, gSceneWidth, gSceneHeight, gSceneData);
  // 游戏主循环
  while (true) {
    // 绘制
    draw(state, gSceneWidth, gSceneHeight);
    // 通关检测
    if (check(state, gSceneWidth, gSceneHeight)) {
      break;
    }
    // 获取输入
    cout << "w:向上;a:向左;s:向下;d:向右，请输入:" << endl;
    char input;
    cin >> input;
    // 更新数据
    update(state, input, gSceneWidth, gSceneHeight);
  }
  // 胜利后的信息
  cout << "恭喜你成功过关！" << endl;
  delete[] state;
  state = 0;
  return 0;
}

注意到其中调用到了下面四个方法：

// 初始化方法
void initialize(Object* state, int w, int h, const char* sceneData) {
  const char* index = sceneData;
  int x = 0;
  int y = 0;
  while (*index != '') { // 当字符不为NULL时
    Object t;
    switch (*index) {
    case '#': {
      t = OBJ_WALL;
      break;
    }
    case ' ': {
      t = OBJ_SPACE;
      break;
    }
    case 'X': {
      t = OBJ_GOAL;
      break;
    }
    case 'Y': {
      t = OBJ_BOX;
      break;
    }
    case 'Z': {
      t = OBJ_BOX_ON_GOAL;
      break;
    }
    case 'p': {
      t = OBJ_PLAYER;
      break;
    }
    case 'P': {
      t = OBJ_PLAYER_ON_GOAL;
      break;
    }
    case '
': { // 到下一行
      x = 0; // x返回最左边
      ++y; // y进入下一行
      t = OBJ_UNKNOW; // t暂时无数据
      break;
    }
    default: {
      t = OBJ_UNKNOW; // t为非法数据
    }
    }
    ++index;
    if (t != OBJ_UNKNOW) { // 若t为非法数据，则略过
      state[y * w + x] = t;// 向状态数据写入数据,这里的位置表示向下第y行，向右第x列的位置。这里是将一个二维数据存放在了一个一维数组里面
      ++x;
    }
  }
}
// 绘制,将state数组的数据绘制在控制台中
void draw(const Object* state, int w, int h) {
  // 按照枚举值的顺序定义该数组
  const char front[] = { ' ','#','X','Y','Z','p','P' };
  for (int y = 0; y < h; ++y) {
    for (int x = 0; x < w; ++x) {
      Object o = state[y * w + x];
      cout << front[o];
    }
    cout << endl;
  }
}
// 通关检测
bool check(const Object* state, int w, int h) {
  // 检查若没有盒子后，则通关
  for (int i = 0; i < w * h; ++i) {
    if (state[i] == OBJ_BOX) {
      return false;
    }
  }
  return true;
}
// 更新数据
void update(Object* state, char input, int w, int h) {
  // 首先获取移动的变换量
  int dx = 0;
  int dy = 0;
  // 这里我们注意一下，我们假设的是左上角为坐标原点，
  // 那么向上移动，y则为-1;向下移动，y则为1，y轴正向为向下
  // 向左移动，x为-1；向右移动，x为1
  switch (input) {
  case 'a':dx = -1; break;// 向左移动
  case 'd':dx = 1; break;// 向右移动
  case 'w':dy = -1; break;// 向上移动
  case 's':dy = 1; break;// 向下移动
  }
  // 查询玩家坐标，这里其实可以设置一个全局变量，记录上一次玩家所在位置，这样就不用每次来寻找一次玩家的位置
  int i = -1;
  for (i = 0; i < w * h; ++i) {
    if (state[i] == OBJ_PLAYER || state[i] == OBJ_PLAYER_ON_GOAL) {
      break;
    }
  }
  int x = i % w;// 小人的x轴位置应当为i对宽度的余数
  int y = i / w;// 小人的y轴位置应当为i对宽度的商


  //玩家移动后的坐标
  int tx = x + dx;
  int ty = y + dy;
  // 对玩家的位置进行判断
  if (tx < 0 || ty < 0 || tx >= w || ty >= h) {
    return;
  }
  // 移动位置为空白或者是目标点，则玩家移动
  int p = y * w + x;// 玩家的位置
  int tp = ty * w + tx;// 玩家移动后的位置
  if (state[tp] == OBJ_SPACE || state[tp] == OBJ_GOAL) {
    state[tp] = (state[tp] == OBJ_GOAL) ? OBJ_PLAYER_ON_GOAL : OBJ_PLAYER;// 若移动位置为目标点，则变为玩家站在目标点；否则则为玩家本身
    state[p] = (state[p] == OBJ_PLAYER_ON_GOAL) ? OBJ_GOAL : OBJ_SPACE;// 若当前位置为目标点，则变为目标点；否则变为空白位置
  }
  else if (state[tp] == OBJ_BOX || state[tp] == OBJ_BOX_ON_GOAL) { // 如果移动位置为箱子，或者为箱子在目标点,并且箱子的下一个位置为空白或目标点，则可以移动
    int tx2 = tx + dx;
    int ty2 = ty + dy;
    // 检查移动位置同方向的下一个位置是否为合法位置
    if (tx2 < 0 || ty2 < 0 || tx2 >= w || ty2 >= h) { //按键无效
      return;
    }
    int tp2 = ty2 * w + tx2;// 移动位置同方向上的下一个位置
    if (state[tp2] == OBJ_SPACE || state[tp2] == OBJ_GOAL) {
      // 按顺序更改三个位置的数据
      state[tp2] = (state[tp2] == OBJ_GOAL) ? OBJ_BOX_ON_GOAL : OBJ_BOX;
      state[tp] = (state[tp] == OBJ_BOX_ON_GOAL) ? OBJ_PLAYER_ON_GOAL : OBJ_PLAYER;
      state[p] = (state[p] == OBJ_PLAYER_ON_GOAL) ? OBJ_GOAL : OBJ_SPACE;
    }
  }
}

好啦，今天的任务就算完成啦。但我们可以发现，这仅仅是一个初始版的游戏，还有很多可以优化改进的地方。那么我们下一次还将继续深入，对我们的第一个小游戏进行优化。

谢谢阅读(* *)

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页面更新：2024-04-23

标签：箱子同方小游戏游戏标点空白位置目标玩家项目