[Day08]用Canvas打造自己的遊樂場-BB 彈跳版、元件化、重置

第 12 屆 iThome 鐵人賽

DAY 8

Software Development

用Canvas打造自己的遊樂場系列第 8 篇

12th鐵人賽

大白鯊

團隊薪水被偷

2020-09-23 08:39:29

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今天要加入遊戲中一個重要的元素，玩家控制的平板，進行左右的控制，球若碰觸到平板時，會反彈．

好的那我們先把玩家控制的平板畫出來，在這裡先但停一下，我們往後面開發思考下，之後要化的組件還有磚塊，這些都是矩形的元件，為了減少重複程式碼的撰寫，我們可以把會重複使用的組建寫成元件，我們就以這控制版作為起始吧．

drawRectangle = (topLeftX, topLeftY, boxWidth, boxHeight, color) => {
    canvasContext.fillStyle = color;
    canvasContext.fillRect(topLeftX, topLeftY, boxWidth, boxHeight); 
};

上面我們建立了一個叫drawRectangle的元件，他的輸入依序是，矩形右上角的Ｘ座標、Ｙ做標、矩形寬、矩形高最後是填充顏色，之後若需要畫矩形，就只需要呼叫這函式即可，我們馬上就試試看吧．
我們現在要畫的矩形有兩個，一個是我們的背景，另一個是今天要加入的paddle，首先呢先加入paddle的參數．

// paddle參數
const PADDLE_WIDTH = 100;
const PADDLE_HEIGHT = 10;
const PADDLE_HIGH = 50; // paddle 距離底部高度
var paddle_x = 400;

paddle的厚度、寬度以及距離底部的高度，整個遊戲過程中不會改變，那我們在宣告時用const．接下來我們來修改draw的函式．

// 負責畫畫
draw = () => {
    // background
    drawRectangle(0, 0, canvas.width, canvas.height, 'black');

    // paddle
    drawRectangle(paddle_x, canvas.height - PADDLE_HEIGHT - PADDLE_HIGH,
     PADDLE_WIDTH, PADDLE_HEIGHT, 'white');

    // 畫球
    canvasContext.fillStyle = 'white';
    canvasContext.beginPath();
    canvasContext.arc(ball_x, ball_y, 10, 0, Math.PI * 2);
    canvasContext.fill();
}

執行後會看到下面畫面，我們用元件的方式正常顯示了背景，同時也畫了白色的paddle．
這時候是不是覺得畫一顆球要四行程式碼很冗呢？那就一起元件化吧！

drawCircle = (centerX, centerY, r, color) => {
    canvasContext.fillStyle = color;
    canvasContext.beginPath();
    canvasContext.arc(centerX, centerY, r, 0, Math.PI * 2);
    canvasContext.fill();
}

// 負責畫畫
draw = () => {
    // background
    drawRectangle(0, 0, canvas.width, canvas.height, 'black');

    // paddle
    drawRectangle(paddle_x, canvas.height - PADDLE_HEIGHT - PADDLE_HIGH,
     PADDLE_WIDTH, PADDLE_HEIGHT, 'white');

    // 畫球
    drawCircle(ball_x, ball_y, ball_r, 'wight');
}

看起來精簡了不少，真是舒服～
接下來呢，要控制paddle的移動啦，不能讓它一直固定在相同位置上，這樣遊戲怎麼玩呢！？
Canvas可以讀取游標的位置，但如果要讀取鍵盤按鍵的輸入，需要用其他方法來做控制，Canvas並沒有直接支援．那在這邊就先以較直接的方式，用抓游標位置的方式來控制．
先寫個抓取游標位置的函式：

// 游標位置
mousePos = (event) => {
    var rect = canvas.getBoundingClientRect();
    var root = document.documentElement;

    var mouse_x = event.clientX - rect.left - root.scrollLeft;

    // 設定paddle控制點在中央
    paddle_x = mouse_x - PADDLE_WIDTH / 2;
}

然後將函式加入window.onload中：

window.onload = () => {
    canvas = document.getElementById('playground');
    canvasContext = canvas.getContext('2d');

    //一秒更新幾次畫面
    var timesPerSec = 30;
    setInterval(drawAll, 1000 / timesPerSec);

    canvas.addEventListener('mousemove', mousePos);
}

執行看看，現在paddle應該會跟著游標跑囉～

到了這邊，今天還剩下兩個任務，paddle要能反彈球還有就是求如果掉到畫面下要重置．

先來處理比較麻煩的反彈吧，首先要先知道paddle的四的角的座標，這部分呢因為跟球的移動有關，所以我們寫在move函式中．

// 定義paddle四個角的座標
var paddleTopEdgeY = canvas.height - PADDLE_HEIGHT - PADDLE_HIGH;
var paddleBottomEdgeY = paddleTopEdgeY + PADDLE_HEIGHT;
var paddleLeftEdgeX = paddle_x;
var paddleRightEdgeX = paddleLeftEdgeX + PADDLE_WIDTH;

接下來就是求接觸到paddle後，反彈

// 碰到paddle反彈
if (ball_y > (paddleTopEdgeY - ball_r) && 
    ball_y < paddleBottomEdgeY && 
    ball_x > paddleLeftEdgeX && 
    ball_x < paddleRightEdgeX) { 
    ball_speed_y *= -1;
}

趕緊來執行看看．

終於剩下重置啦～～～
首先呢我們先來定義一下重置，我們希望球重置後發球時，會在同一個位置開球，並且移動方向相同．ＯＫ寫成一個函式吧

// 重置球
resetBall = () => {
    ball_x = 300;
    ball_y = 300;
    ball_speed_x = 5;
    ball_speed_y = 5;
}

然後修改一下move裡面觸及底部邊界的動作

move = () => {
    ball_x += ball_speed_x;
    ball_y += ball_speed_y;

    // 碰觸邊界動作
    if (ball_x < (0 + ball_r)) {
        ball_speed_x *= -1;
    }
    if (ball_x > (canvas.width - ball_r)) {
        ball_speed_x *= -1;
    }
    if (ball_y < (0 + ball_r)) {
        ball_speed_y *= -1;
    }
    if (ball_y > canvas.height) {
        resetBall();
    }

    // 定義paddle四個角的座標
    var paddleTopEdgeY = canvas.height - PADDLE_HEIGHT - PADDLE_HIGH;
    var paddleBottomEdgeY = paddleTopEdgeY + PADDLE_HEIGHT;
    var paddleLeftEdgeX = paddle_x;
    var paddleRightEdgeX = paddleLeftEdgeX + PADDLE_WIDTH;

    // 碰到paddle反彈
    if (ball_y > (paddleTopEdgeY - ball_r) &&
        ball_y < paddleBottomEdgeY &&
        ball_x > paddleLeftEdgeX &&
        ball_x < paddleRightEdgeX) {
        ball_speed_y *= -1;
    }
}

執行一下，看看今天的成果吧．

反彈功能，還有重置球都正常！！恭喜恭喜

最後依然附上到目前進度的完整程式碼：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">

<head>
    <title>First Game</title>
    <meta name="description" content="第一個遊戲">
    <meta content="text/html;charset=utf-8" http-equiv="Content-Type">
    <meta content="utf-8" http-equiv="encoding">
</head>

<body>
    <canvas id="playground" width="800" height="630"></canvas>
    <script>
        var canvas, canvasContext;

        // 球的參數
        var ball_x = 300;
        var ball_y = 300;
        var ball_r = 10;
        var ball_speed_x = 5;
        var ball_speed_y = 5;

        // paddle參數
        const PADDLE_WIDTH = 100;
        const PADDLE_HEIGHT = 10;
        const PADDLE_HIGH = 50; // paddle 距離底部高度
        var paddle_x = 400;

        window.onload = () => {
            canvas = document.getElementById('playground');
            canvasContext = canvas.getContext('2d');

            //一秒更新幾次畫面
            var timesPerSec = 30;
            setInterval(drawAll, 1000 / timesPerSec);

            canvas.addEventListener('mousemove', mousePos);
        }

        // 負責更新畫面
        drawAll = () => {
            move();
            draw();
        }

        // 負責畫畫
        draw = () => {
            // background
            drawRectangle(0, 0, canvas.width, canvas.height, 'black');

            // paddle
            drawRectangle(paddle_x, canvas.height - PADDLE_HEIGHT - PADDLE_HIGH,
                PADDLE_WIDTH, PADDLE_HEIGHT, 'white');

            // 畫球
            drawCircle(ball_x, ball_y, ball_r, 'wight');
        }

        // 負責處理動作
        move = () => {
            ball_x += ball_speed_x;
            ball_y += ball_speed_y;

            // 碰觸邊界動作
            if (ball_x < (0 + ball_r)) {
                ball_speed_x *= -1;
            }
            if (ball_x > (canvas.width - ball_r)) {
                ball_speed_x *= -1;
            }
            if (ball_y < (0 + ball_r)) {
                ball_speed_y *= -1;
            }
            if (ball_y > canvas.height) {
                resetBall();
            }

            // 定義paddle四個角的座標
            var paddleTopEdgeY = canvas.height - PADDLE_HEIGHT - PADDLE_HIGH;
            var paddleBottomEdgeY = paddleTopEdgeY + PADDLE_HEIGHT;
            var paddleLeftEdgeX = paddle_x;
            var paddleRightEdgeX = paddleLeftEdgeX + PADDLE_WIDTH;

            // 碰到paddle反彈
            if (ball_y > (paddleTopEdgeY - ball_r) &&
                ball_y < paddleBottomEdgeY &&
                ball_x > paddleLeftEdgeX &&
                ball_x < paddleRightEdgeX) {
                ball_speed_y *= -1;
            }
        }

        // 矩形元件
        drawRectangle = (topLeftX, topLeftY, boxWidth, boxHeight, color) => {
            canvasContext.fillStyle = color;
            canvasContext.fillRect(topLeftX, topLeftY, boxWidth, boxHeight);
        }

        // 圓形元件
        drawCircle = (centerX, centerY, r, color) => {
            canvasContext.fillStyle = color;
            canvasContext.beginPath();
            canvasContext.arc(centerX, centerY, r, 0, Math.PI * 2);
            canvasContext.fill();
        }

        // 游標位置
        mousePos = (event) => {
            var rect = canvas.getBoundingClientRect();
            var root = document.documentElement;

            var mouse_x = event.clientX - rect.left - root.scrollLeft;

            // 設定paddle控制點在中央
            paddle_x = mouse_x - PADDLE_WIDTH / 2;
        }

        // 重置球
        resetBall = () => {
            ball_x = 300;
            ball_y = 300;
            ball_speed_x = 5;
            ball_speed_y = 5;
        }

    </script>
</body>

</html>

那就明天再加油啦～