Игра "Меткий стрелок"
При написании мало-мальски объемной игры необходимо применять приемы, которыми новички часто пренебрегают, считая их малозначимыми. Знакомясь с примерами настоящей главы, вы легко сможете убедиться, как важно придерживаться некоторых правил, своими глазами вы увидите, как сильно выигрывает в этом случае приложение.
Следующий наш пример, проект каталога Ех03, является уже вполне законченной игрой, хотя и носит своеобразный оттенок любительских творений.
Игра состоит в том, чтобы поразить всех монстров, беспрерывно появляющихся на экране, пока их количество не достигнет какого-то предела. Вооруженный мощным оружием воин располагается в нижней части экрана и способен передвигаться только по горизонтали. Он может стрелять влево, вправо или вверх; с помощью клавиш управления курсором можно передвигать его и задавать направление стрельбы (пробелом осуществляется вертикальное направление стрельбы).
Чудовища мечутся по экрану, отталкиваясь друг от друга и от границ окна (предел нижней границы области перемещений монстров чуть выше нижней границы окна).
Несмотря на свой ужасный вид, монстры вполне безобидны и не приносят никому никакого вреда.
В игре присутствует два вида чудовищ, после попадания в монстра пули на месте трагедии остается огненный сполох (рис. 5.2).
Рис. 5.2. Пример захватывающей игры "Меткий стрелок"
Данный пример иллюстрирует ваше умение создать, в принципе, несложную игру без каких-либо особых ухищрений, опираясь на полученные знания. Игра работает со вполне удовлетворительной скоростью даже на маломощных компьютерах (для достижения этого используется 8-битный режим), хотя имеется значительный запас для оптимизации ее работы.
Код построен на основе примера из предыдущей главы с проверкой столкновений. Класс TBaseSprite является базовым для других классов спрайтов. Следуя логике предыдущих примеров, каждый объект имеет собственную поверхность:
type
TBaseSprite = class
FSpriteSurface г IDirectDrawSurface?; // Поверхность
PosX, PosY : Integer; // Позиция
SpriteWidth : Integer; // Размеры
SpriteHeight. : Integer;
function GetRect : TRect; // Охватывающий прямоугольник
procedure Show; virtual; abstract; // Вывод private
rcRect : TRect; // Прямоугольник кадра
end;
Фон загружается из отдельного растра, все остальные образы берутся из компонентов класса Timage (рис. 5.3).
Рис. 5.З. Образы спрайтов располагаются в компонентах класса TImage
Классы воина, монстров и пуль являются дочерними базового класса:
type
TWarrior = class (TBaseSprite) // Класс воина
Direction : (dirLeft, dirRight); // Два направления
constructor Create (const Image : TImage); // Конструктор
function Restore (const Image : TImage) : HRESULT; // Восстановление
// Метод вывода определяется в каждом дочернем классе
procedure Show; override;
end;
Обратите внимание, что каждая пуля в моей игре является отдельным спрайтом:
type
TBullet = class (TBaseSprite)
Delay : DWORD; // Задержка, задает скорость полета пуль
constructor Create (const Image : Tlmage);
function Restore (const Image : Tlmage) : HRESULT;
procedure Show; override; // Вычисление нового положения и вывод
private
Xinc : Integer; // Наращивание по каждой оси
Yinc : Integer;
ThisTickCount : DWORD; // Локальный таймер для каждого спрайта
LastTickCount : DWORD;
end;
Для спрайтов монстров необходимо определять столкновения, их класс унаследовал очень многое от класса спрайтов из примера предыдущей главы:
type
TCollidelnfo = record
X, Y : Integer;
end;
TSprite = class (TBaseSprite)
Delay : DWORD;
AnimFrame : Integer; // Текущий кадр
FrameCount : Integer; // Всего кадров для этого вида монстров
Collide : BOOL;
Live : BOOL; // Флаг, сигнализирующий, не убит ли монстр
constructor Create (const Image : Tlmage; const SprDelay : DWORD;
const FrmCount : Integer);
function GetCenterX : Integer;
function GetCenterY : Integer;
function Restore : HRESULT;
procedure CalcVector;
procedure Hit(S : TSprite);
procedure Show; override; // Вычисление нового положения и вывод private
Xinc : Integer;
Yinc : Integer;
Collidelnfo : TCollidelnfo;
ThisTickCount : DWORD;
LastTickCount : DWORD;
end;
На экране может присутствовать до двухсот спрайтов одновременно (сто монстров и сто пуль), это большая цифра, и вы в состоянии увеличить эту цифру еще больше. Программа будет дольше инициализироваться, но воспроизведение получалось у меня с очень хорошей скоростью даже тогда, когда весь экран был забит спрайтами до отказа. А тестировал я эту игру на очень скромной машине:
const
DelayMonsters = 1000;// Через сколько миллисекунд появится новый монстр
MaxSprites = 100; // Ограничение количества спрайтов
var
Monsters : Array [0..MaxSprites - 1] of TSprite; // Массив чудовищ
Bullets : Array [0..MaxSprites - 1] of TBullet; // Массив пуль
Warrior : TWarrior; // Объект бойца
GlobalThisTickCount : DWORD; // Глобальный таймер
GlobalLastTickCount : DWORD;
NumMonsters : Integer =0; // Текущее количество монстров
NumBullets : Integer =0; // Текущее количество пуль
Создание отдельного спрайта (имеющего собственную поверхность) происходит очень долго, поэтому массивы спрайтов заполняются в начале работы приложения. Если же поступать так, как подсказывает логика, и создавать объекты только непосредственно перед их появлением на экране, картинка в такие моменты будет замирать на долю секунды. Создание двух сотен объектов будет долгим. Чтобы скрасить время ожидания, перед началом этого процесса я вывожу на первичную поверхность картинку фона, но можно было бы использовать и специальную заставку:
FDDSBackGround := DDLoadBitmap(FDD, bkBitmap, 0, 0); // Загружаем фон
if FDDSBackGround = nil then ErrorOut(hRet, 'DDLoadBitmap');
// Палитра предварительно загружена,
// устанавливается для всех поверхностей программы
hRet := FDDSBackGround.SetPalette(FDDPal);
if Failed (hRet) then ErrorOut(hRet, 'SetPalette');
// Прямоугольник, охватывающий весь экран
SetRect(bkRect, 0, 0, ScreenWidth, ScreenHeight);
// Сразу же после загрузки на экран выводится фон
FDDSPrimary.BltFast(0, 0, FDDSBackGround, ObkRect, DDBLTFAST_WAIT;
Randomize;
// Создание объекта воина
Warrior := TWarrior.Create (ImgWarrior);
// Заполняем массив монстров
for wrkl := Low (Monsters) to High (Monsters) do
if random > 0.5
then Monsters [wrkl] := TSprite.Create (ImgMosterl,
40+ random (40), 4)
else Monsters [wrkl] := TSprite.Create (ImgMoster2, 40 + random (20), 6);
// Заполняем массив пуль
for wrkl := Low (Bullets) to High (Bullets) do
Bullets [wrkl] := TBullet.Create (ImgBullet);
Чудовища в игре динамичны, каждый из них со временем меняется: шевелит глазами или раскрывает рот. Заготовки монстров содержат ленту кадров для его отображения. При создании монстра какой-то произвольный из них берется за начало цепочки кадров. Сделано это для того, чтобы не получилось, будто бы все чудовища синхронно меняются в своем обличий:
Constructor TSprite.Create (const Image : TImage; const SprDelay : DWORD;
const FrmCount : Integer);
var
DC : HOC;
ddsd : TDDSurfaceDesc2;
hRet : HResult;
begin
ZeroMemory (@ddsd, SizeOf (ddsd) ) ;
with ddsd do begin
dwSize := SizeOf (ddsd) ;
dwFlags := DDSD_CAPS or DDSD_HEIGHT or DDSD_WIDTH;
dwHeight := Image.Height;
dwWidth := Image.Width;
ddsCaps.dwCaps := DDSCAPS_OFFSCREENPLAIN;
end;
hRet := frmDD.FDD.CreateSurface(ddsd, FSpriteSurface, nil);
if Failed (hRet) then frrr.DD. ErrorOut (hRet, ' CreateSpriteSurface ' ) ;
if FSpriteSurface.GetDC(DC) = DD_OK then begin
BitBlt (DC, 0, 0, Image.Width, Image.Height, Image. Canvas .Handle,
0,0, SRCCOPY);
FSpriteSurface.ReleaseDC(DC) ;
end;
// Оба вида монстров нарисованы на зеленом фоне
DDSetColorKey (FSpriteSurface, RGB(0, 255, 0) ) ;
FSpriteSurface.SetPalette(frmDD.FDDPal);
SpriteHeight := Image.Height;
// Image содержит вcе кадры
SpriteWidth := Image.Width div FrmCount;
Collide := False;
PosX := random (640 - SpriteWidth);
PosY := random (426 - SpriteHeight);
CalcVector;
AnimFrame := random (FrmCount); // Текущий кадр - случайно
// Количество кадров для каждого вида монстров свое
FrameCount := FrmCount;
// Индивидуальная задержка смены кадров, передается случайное число
Delay := SprDelay;
// Прямоугольник кадра, фрагмент из ленты кадров
SetRect (rcRect, AnimFrame * SpriteWidth, 0,
AnimFrame * SpriteWidth + SpriteWidth, SpriteHeight);
Live := True;
LastTickCount := GetTickCount;
end;
Остальные методы классов спрайтов или схожи с предыдущими примерами, или тривиальны. Подробно разбирать их, думаю, не стоит, обращу внимание только на некоторые моменты.
Столкновение спрайтов определяется в программе просто выяснением наличия пересечения охватывающих прямоугольников. Так получается быстрее, а на глаз зазор между спрайтами в этом примере неразличим.
В рассматриваемом примере блиттинг спрайтов на задний буфер осуществляется с флагом DDBLTFASTJDONOTWAIT, что редко для примеров этой книги.
Считаем, что задний буфер будет всегда доступным для вывода. При большом количестве отображаемых образов ожидание доступности устройства является слишком большой роскошью.
Каждый спрайт снабжен методом, связанным с восстановлением потерянной поверхности, в котором по высоте спрайта определяем, с какой картинкой ассоциирован конкретный объект:
function TSprite.Restore : HRESULT;
var
DC : HOC;
hRet : HRESULT;
Image : ТImage;
begin
hRet := FSpriteSurface .__Restore;
if Failed (hRet) then begin
Result := hRet;
Exit;
end;
// Пользуемся тем, что высота трех образов различна
if SpriteHeight = 15 then Image := frmDD.ImgMoster2 else
if SpriteHeight = 22 then Image := frmDD.ImgMosterl
else Image := frmDD.ImgDead;
// Копируем нужный образ на восстанавливаемую поверхность
if FSpriteSurface.GetDC(DC) = DD__OK then begin
BitBltfDC, 0, 0, Image.Width, Image.Height, Image.Canvas.Handle,
0, 0, SRCCOPY);
FSpriteSurface.ReleaseDC(DC);
end;
Result := FSpriteSurface.SetPalette(frmDD.FDDPal);
end;
Пули, долетевшие до края окна, должны удаляться из списка воспроизводимых образов:
procedure UpdateBul;
var
wrkl, wrkJ : Integer;
begin
for wrkl := 0 to NumBullets - 2 do
if (Bullets [wrkI].PosX >= 632) or (Bullets [wrkI].PosX <= 0) or
(Bullets [wrklJ.PosY <= 0) then begin
for wrkJ := wrkl to NumBullets - 1 do // Сдвигаем содержимое массива
with Bullets [wrkJ] do begin
PosX := Bullets [wrkJ + I].PosX;
PosY := Bullets [wrkJ + l].PosY;
Xinc := Bullets [wrkJ + 1].Xinc;
Yinc := Bullets [wrkJ + l].Yinc;
end;
NumBullets := NumBullets - 1;
end;
end;
Положение пули, попавшей в монстра, устанавливается за пределами экрана, чтобы она не летела дальше, поражая других чудовиш.
Для погибшего монстра необходимо заменить размеры спрайта и ленту кадров. Все эти действия следует производить максимально быстро. По возможности будем опираться на конкретные числа; проверки успешности, равно как и академическое пересоздание поверхности, опускаем:
procedure TfrmDD.DeadMonster (const Number : Integer);
var
DC : HDC;
ddsd : TDDSurfaceDesc2;
begin
ZeroMemory (@ddsd, SizeOf(ddsd));
with ddsd do begin
dwSize := SizeOf(ddsd);
dwFlags := DDSD__CAPS or DDSD_HEIGHT or DDSD_WIDTH;
dwHeight := ImgDead.Height;
dwWidth := ImgDead.Width;
ddsCaps.dwCaps := DDSCAPS_OFFSCREENPLAIN;
end;
with Monsters[Number] do begin
// Пересоздаем поверхность (без := nil)
FDD.CreateSurface(ddsd, FSpriteSurface, nil);
// Считаем, что ошибок не будет
FSpriteSurface.GetDC(DC);
// Конкретные числа размеров копируемого образа
BitBlt(DC, 0, 0, 100, 25, ImgDead.Canvas.Handle, О, О, SRCCOPY);
FSpriteSurface.ReleaseDC(DC);
// Ключ необходимо переустановить
DDSetColorKey (FSpriteSurface, RGB(0, 255, 0));
// Опять опираемся на конкретные числа
SpriteHeight := 25;
SpriteWidth := 25;
AnimFrame := 0;
FrameCount := 4;
Xinc := 0; // Погибший спрайт остается неподвижный
Yinc := 0;
Live := False;
end;
end;
Кадр перерисовывается непрерывно, но изменения в нем вносятся в соответствии с принятыми задержками:
function TfrmDD.UpdateFrame : HRESULT;
var
wrkl, si, s2 : Integer;
begin
GlobalThisTickCount := GetTickCount;
// Подошло время выпустить нового монстра
FDDSBack.BltFastfO, 0, FDDSBackGround, @bkRect, DDBLTFAST_WAIT);
if (GlobalThisTickCount - GlobalLastTickCount > DelayMonsters)
and (NumMonsters < High (Monsters) - 1) then begin Inc (NumMonsters);
GlobalLastTickCount := GlobalThisTickCount;
end;
// Обновить положения и воспроизвести монстров
for wrkl := 0 to NumMonsters - 1 do Monsters [wrkl].Show;
Warrior.Show; // Вывод воина поверх пролетающих, монстров
UpdateBul; // Удалить пули, вылетевшие за пределы экрана
// Обновить положения и отобразить пули
for wrkl := 0 to NumBullets - I do Bullets [wrkl].Show;
// Определить столкновение монстров и пуль
for s1 := 0 to NumMonsters - 1 do
for s2 := 0 to NumBullets - 1 do
if Monsters [s1].Live and SpritesCollidePixel (Monsters [s1],
Bullets [s2]) then begin
// Попавшая пуля перемещается за границы экрана
Bullets [s2].PosY := -10;
DeadMonster (s1); // Заменить образ монстра
end;
// Столкновения монстров, берутся в расчет только живые чудовища
for s1 := 0 to NumMonsters - 2 do
for s2 := si + 1 to NumMonsters - 1 do
if Monsters [s1].Live and Monsters [s2].Live and
SpritesCollidePixel (Monsters [si], Monsters[s2]) then begin
Monsters [si].Hit(Monsters [s2]);
Monsters [s2].Hit(Monsters [si]);
end;
Result := DDJDK;
end;
Больших усилий мне стоило при подготовке данного примера то, что не бросается сразу же в глаза - уверенное восстановление поля игры. Для достижения этого приходится восстанавливать поверхности всех спрайтов, и тех, что уже выводились, и тех, что ни разу не появлялись на экране. Вследствие чего процесс восстановления происходит тоже очень долго. Здесь я опять вывожу на первичную поверхность пустой фон.
Итак, воспроизведение множества спрайтов выполняется с удовлетворительной скоростью. Наиболее слабыми местами этой пробной игры являются чересчур долгая инициализация и восстановление объектов. Также при каждом попадании в чудовище смена цепочки кадров чересчур затягивается, и в такие моменты происходит ощутимое торможение в работе игры.
Очередной пример является развитием предыдущего - это игра аналогичного жанра, поменялись только фон и вид нашего бойца (рис. 5.4).
Рис. 5.4. В этом примере многое кардинально изменилось
Скорость работы игры повысилась существенно, инициализация и восстановление происходят мгновенно, и нет ощутимой паузы в моментах замены картинки спрайтов.
Однажды я уже говорил, что, в случае применения множества образов, оптимальным решением является использование одной поверхности. Если в предыдущем примере каждый объект спрайта имеет собственную поверхность, то в этом проекте заведена одна единственная поверхность, хранящая все используемые образы. Прием простой, но, как видим, очень эффективный.
Образы спрайтов хранятся в единственном компоненте класса Timage (рис. 5.5).
Рис. 5.5. Все используемые образы теперь хранятся в единственном компоненте класса Timage
В принципе, это и не обязательно. Главное, повторюсь, то, что используется одна поверхность. Она может заполняться отдельными образами или единым, как в нашем примере, но при выводе спрайтов применяется не индивидуальная поверхность спрайта, а поверхность Foosimages, обслуживающая все спрайты. Вот как выглядит теперь код воспроизведения воина:
procedure TWarrior.Show;
begin
if Direction = dirRight
// rcRect устанавливается в координатах образа, хранящего все картинки
then SetRect (rcRect, 0, 70, SpriteWidth, 70 + SpriteHeight)
else SetRect (rcRect, SpriteWidth, 70, 2 * SpriteWidth, 70 +
SpriteHeight);
// Осуществляется блиттинг FDDSImages, а не поверхности спрайта
frmDD.FDDSBack.BltFast(PosX, PosY, frmDD.FDDSImages, @rcRect,
DDBLTFAST_DONOTWAIT or DDBLTFAST_SRCCOLORKEY);
end;
Также этот пример отличается от предыдущего тем, что пространство игры не ограничивается одним экраном, воин может продвигаться дальше правой границы, всего я использую два растровых фона, каждый размером 640x480 пикселов. Напоминаю, что некоторые видеокарты не позволяют создавать поверхности, превышающие в размерах первичную поверхность. Поэтому для хранения этих растров использую две поверхности - Foosone и FDDSTWO. Значение целочисленной переменной iftRect указывает ширину прямоугольника, вырезаемого из второй поверхности:
SetRect(rcRectOne, IftRect, 0, ScreenWidth, ScreenHeight);
// Первый фон
FDDSBack.BltFast(0, 0, FDDSOne, @rcRectOne, DDBLTFAST_WAIT);
if IftRect > 0 then begin // Присутствует ли часть второго фона
SetRect(rcRectTwo, 0, 0, IftRect, ScreenHeight);
FDDSBack.BltFast(ScreenWidth - IftRect, 0, FDDSTwo, SrcRectTwo,
DDBLTFAST_WAIT);
end;
