[Day3] Vite 出小蜜蜂～ Game Loop！

13th鐵人賽 typescript pixijs html5 game

HelloKayac

2021-09-05 00:23:49

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Day3

軟體架構

這邊卡比要介紹一個名詞，
Software Architecture 軟體架構。

軟體架構 旨在如何更好的處理各個程式碼段落之間的溝通，
雖然並不會讓你的程式碼增加什麼新的功能，但能讓撰寫程式碼變得更容易判讀，

但如果做完之後反而變累贅或是更難懂的時候，重新思考一下，
Don't overengineer your code。

GameLoop

如果要論遊戲程式設計最關鍵的部分，那一定是 GameLoop。

Loop 的概念在現代開發時常出現，像是 REPL (Read-Eval-Print Loop)、 Event Loop ...etc.
同樣的概念在遊戲程式中，一樣存在一個 Loop，
並會以下面的方式，重複的執行動作，直到使用者主動關閉程式。

示意用

while (true) {
  processesInput();
  update();
  render();
}

根據平台與工具的不同，
實作方式可能會有差異，但主要的思考方向不變，
像是在 Web 端， JavaScript 是無法直接對底層直接做操作的，
必須透過 requestAnimationFrame 等 API 來實現 GameLoop。

實際上，卡比在前一章節就已經實作 GameLoop 了，
不過接下來，卡比會做一些調整。

介面

隨著程式的功能越來越複雜，如果將所有的邏輯，都寫在一個函式的話，
最後程式碼會變的難以理解跟維護，
所以卡比會開始整理這些邏輯跟功能到對應的物件進行封裝。

但是，不同的物件會有不同的實作內容，我們需要定義一個共同的 interface，
GameLoop 不需要了解是什麼物件，但是知道實作 interface 一定會有其定義的 method，
他只需要去執行那個 method 即可。

卡比接下來示範如何用 interface 定義 update 以及 render，來規範架構。

實作

首先建立一個新的檔案 src/types.ts，

-- src/types.ts

import { Application } from "pixi.js";

export interface GameObject {
  update(delta: number): void;
  render(stage: Application): void;
}

然後，在 src/characters/Crab.ts，
卡比將實作 GameObject 介面，並將他回傳出去。

-- src/characters/Crab.ts

import { Graphics } from "pixi.js";
import { GameObject } from "../types";

const image = [
  [0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0],
  [0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0],
  [0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0],
  [0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 0],
  [1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1],
  [1, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 1],
  [1, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 1],
  [0, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0],
];

const image2 = [
  [0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0],
  [1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 1],
  [1, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 1],
  [1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1],
  [1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1],
  [0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0],
  [0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0],
  [0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0],
];

export default function Crab(): GameObject {
  let current = 0;
  const images = [image, image2];

  let timePass = 0;

  return {
    update(delta) {
      timePass += delta;

      if (timePass > 1000) {
        current += 1;
        timePass = 0;
      }
    },

    render(app) {
      const graphics = new Graphics();

      const image = images[current % images.length];

      for (let y = 0; y < image.length; y++) {
        for (let x = 0; x < image[y].length; x++) {
          if (image[y][x] === 0) continue;

          graphics.beginFill(0xffffff);

          graphics.drawRect(x, y, 1, 1);

          graphics.endFill();
        }
      }

      app.stage.addChild(graphics);
    },
  };
}

最後在 src/main.ts。

-- src/main.ts

const app = new Application({
  width: 20,
  height: 20,
  resolution: 10,
});

document.querySelector("#app")?.append(app.view);

const instance = Crab();

app.ticker.add(() => {
  app.stage.removeChildren();

  instance.update(app.ticker.deltaMS);

  instance.render(app);
});

接著確認有沒有出現錯誤，或是任何非預期行為，
如果沒有那重構就成功了。