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派對動物嗨起來！系列 第 25 篇

D25 - 建立類比控制搖桿

14th鐵人賽 nestjs babylon.js vue3 typescript
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本系列文已改編成書「甚麼？網頁也可以做派對遊戲？使用 Vue 和 babylon.js 打造 3D 派對遊戲吧！」

書中不只重構了程式架構、改善了介面設計，還新增了 2 個新遊戲呦！ˋ( ° ▽、° )

新遊戲分別使用了陀螺儀與震動回饋，趕快買書來研究研究吧！ლ(╹∀╹ლ)

在此感謝深智數位的協助，歡迎大家前往購書，鱈魚感謝大家 (｡･∀･)。

助教：「所以到底差在哪啊？沒圖沒真相，被你坑了都不知道。(´。＿。｀)」

鱈魚：「你對我是不是有甚麼很深的偏見啊 (っ °Д °;)っ，來人啊，上連結！」

Yes

企鵝準備好了，現在讓我們建立企鵝遊戲用的玩家搖桿頁面吧。

企鵝遊戲搖桿基本上和大廳搖桿相同，只差在不是方向鍵，而是類比搖桿。

讓我們複製大廳搖桿並刪除方向鍵部分。

src\views\player-gamepad-the-first-penguin.vue

<template>
  <div
    class="w-full h-full flex text-white select-none"
    @touchmove="(e)=>e.preventDefault()"
  >

    <gamepad-btn
      class="absolute bottom-10 right-20"
      size="6rem"
      icon="done"
      @trigger="(status) => handleBtnTrigger('confirm', status)"
    />

    <div
      class="code-name"
      :class="codeNameClass"
    >
      {{ codeName }}
    </div>

    <q-dialog
      v-model="isPortrait"
      persistent
    >
      <q-card class="p-8">
        <q-card-section class="flex flex-col items-center gap-6">
          <q-spinner-box
            color="primary"
            size="10rem"
          />
          <div class="text-4xl">
            請將手機轉為橫向
          </div>
          <div class="text-base">
            轉為橫向後，此視窗會自動關閉
          </div>
        </q-card-section>
      </q-card>
    </q-dialog>
  </div>
</template>

<script setup lang="ts">
import { computed } from 'vue';
import { getPlayerColor } from '../common/utils';
import { KeyName } from '../types/player.type';

import GamepadBtn from '../components/gamepad-btn.vue';

import { useScreenOrientation } from '@vueuse/core';
import { useLoading } from '../composables/use-loading';
import { useClientPlayer } from '../composables/use-client-player';

const loading = useLoading();
const { orientation } = useScreenOrientation();
const player = useClientPlayer();

// 玩家資訊
const codeName = computed(() => player.codeName.value);
const playerColorName = computed(() => getPlayerColor({
  codeName: codeName.value
}));
const codeNameClass = computed(() => `bg-${playerColorName.value}`);

// 轉向
const isPortrait = computed(() => orientation.value?.includes('portrait'));

function handleBtnTrigger(keyName: `${KeyName}`, status: boolean) {
  console.log(`[ handleBtnTrigger ] : `, { keyName, status });

  player.emitGamepadData([{
    name: keyName,
    value: status,
  }]);
}

function init() {
  loading.hide();
}
init();
</script>

<style scoped lang="sass">
.code-name
  position: absolute
  top: 0
  left: 50%
  transform: translateX(-50%)
  width: 20rem
  height: 20rem
  display: flex
  justify-content: center
  padding: 0.1rem
  clip-path: circle(50% at 50% 0)
  font-size: 4rem
  text-shadow: 0px 0px 2px rgba(#000, 0.6)
</style>

接著新增至 Router 中。

src\router\router.ts

...
export enum RouteName {
  ...
  PLAYER_GAMEPAD_THE_FIRST_PENGUIN = 'player-gamepad-the-first-penguin',
}

const routes: Array<RouteRecordRaw> = [
  ...
  {
    path: `/player-gamepad`,
    ...
    children: [
      ...
      {
        path: `the-first-penguin`,
        name: RouteName.PLAYER_GAMEPAD_THE_FIRST_PENGUIN,
        component: () => import('../views/player-gamepad-the-first-penguin.vue')
      },
    ]
  },
  ...
]
...

先取消玩家 Router 自動跳轉的功能，讓我們可以先專注完成搖桿功能。

註解呼叫 init() 部分即可。

src\views\player-gamepad.vue

...
<script setup lang="ts">
...
function init() {...}
// init();
</script>

接著讓我們直接前往企鵝搖桿頁面，在網址列輸入 [http://localhost:3000/player-gamepad/the-first-penguin](http://localhost:3000/player-gamepad/the-first-penguin)，直接前往企鵝搖桿頁面。

目前應該會看到如下圖畫面。

Untitled

可以發現只差類比搖桿就可以馬上完成了！( ´ ▽ ` )ﾉ，預期外觀如下圖。

  • 外圈最大範圍為 pad
  • 內圈隨著手指移動的部分為 thumb

D25 - 企鵝遊戲搖桿草稿 (1).png

讓我們建立類比搖桿組件吧，首先是 Prop 與事件部分。

interface Props {
  /** 尺寸，直徑 */
  size?: string
}
const props = withDefaults(defineProps<Props>(), {
  size: '34rem'
});

const emit = defineEmits<{
  (e: 'trigger', data: { x: number, y: number }): void;
}>();
  • trigger 發出的數值即為拇指控制類比搖桿的移動量。

接著加入 template 與樣式部分。

src\components\gamepad-analog-stick.vue

<template>
  <div
    class="pad rounded-full bg-grey-10"
    @contextmenu="(e) => e.preventDefault()"
  >
    <div class="thumb" />
  </div>
</template>

<script setup lang="ts">
...
</script>

<style scoped lang="sass">
.pad
  width: v-bind('props.size')
  height: v-bind('props.size')
  display: flex
  justify-content: center
  align-items: center
.thumb
  width: 40%
  height: 40%
  background: white
  border-radius: 9999px
  opacity: 0.2
</style>

引入組件，看看外觀吧。

src\views\player-gamepad-lobby-the-first-penguin.vue

<template>
  <div...>
    <gamepad-analog-stick class="absolute bottom-5 left-8" />
    <gamepad-btn.../>
    ...
  </div>
</template>

<script setup lang="ts">
...
import GamepadAnalogStick from '../components/gamepad-analog-stick.vue';
...
</script>
...

Untitled

讓我們依序加入功能吧，最重要的部分是偵測拉動事件，這裡使用 Quasar 提供的 Touch Pen 指令輕鬆實現！◝(≧∀≦)◟

src\components\gamepad-analog-stick.vue

<template>
  <div
    v-touch-pan.prevent="handleTouch"
    class="pad rounded-full bg-grey-10"
    ...
  >
    ...
  </div>
</template>

<script setup lang="ts">
...
interface PenDetails {
  touch: boolean;
  mouse: boolean;
  position: {
    top: number;
    left: number;
  };
  direction: 'up' | 'right' | 'down' | 'left';
  isFirst: boolean;
  isFinal: boolean;
  duration: number;
  distance: {
    x: number;
    y: number;
  };
  offset: {
    x: number;
    y: number;
  };
  delta: {
    x: number;
    y: number;
  };
}
...
function handleTouch(details: PenDetails) {
  const { position } = details;
  console.log(`position : `, position);
}
</script>
...

現在在類比搖桿上拉動，應該會在 console 中出現如下圖訊息。

Untitled

Quasar 真方便。◝(≧∀≦)◟

現在來實作 thumb 隨著手指移動的功能。

由於 Quasar 取得之 Touch Position 之基於畫面最左上角為原點，所以我們必須先取得 pad 的位置與尺寸，才有辦法換算出 thumb 需要偏移的距離。

首先取得 pad 位置與尺寸，並計算出 pad 中心點的 top 與 left。

<template>
  <div
    ref="pad"
    ...
  >
    <div class="thumb" />
  </div>
</template>

<script setup lang="ts">
import { useElementSize } from '@vueuse/core';
import { computed, reactive, ref } from 'vue';
...
const pad = ref<HTMLElement>();
const { width, height } = useElementSize(pad);

const padCenterPosition = computed(() => {
  const top = pad.value?.offsetTop ?? 0;
  const left = pad.value?.offsetLeft ?? 0;

  return {
    top: top + height.value / 2,
    left: left + width.value / 2,
  }
});
...
</script>
...

接著新增 thumb 相關變數。

const thumb = reactive({
  offset: {
    x: 0,
    y: 0
  },
  active: false,
});
const thumbStyle = computed(() => ({
  transform: `translate(${thumb.offset.x}px, ${thumb.offset.y}px)`,
  opacity: thumb.active ? 0.8 : undefined,
}));

調整 handleTouch() 內容。

function handleTouch(details: PenDetails) {
  const { position, isFirst, isFinal } = details;

  const offsetX = position.left - padCenterPosition.value.left;
  const offsetY = position.top - padCenterPosition.value.top;

  thumb.offset.x = offsetX;
  thumb.offset.y = offsetY;

  if (isFirst) {
    thumb.active = true;
  }

  if (isFinal) {
    thumb.offset.x = 0;
    thumb.offset.y = 0;
    thumb.active = false;
  }
}

最後把 thumbStyle 綁定至 template 中的 thumb 吧。

<template>
  <div ... >
    <div
      class="thumb"
      :style="thumbStyle"
    />
  </div>
</template>

現在 thumb 會和手指位置一起跑了！( ´ ▽ ` )ﾉ

ezgif-2-2e650c9e2c.gif

但是有一個問題，thumb 跑出 pad 範圍啦。(´● ω ●`)

讓我們限制一下 thumb 移動範圍，調整一下 handleTouch 內容。

function handleTouch(details: PenDetails) {
  const { position, isFirst, isFinal } = details;

  const offsetX = position.left - padCenterPosition.value.left;
  const offsetY = position.top - padCenterPosition.value.top;

  const vectorMagnitude = Math.sqrt(Math.pow(offsetX, 2) + Math.pow(offsetY, 2));

  const xMax = (offsetX / vectorMagnitude) * (width.value / 2);
  const yMax = (offsetY / vectorMagnitude) * (height.value / 2);

  thumb.offset.x = offsetX;
  thumb.offset.y = offsetY;

  if (Math.abs(offsetX) > Math.abs(xMax)) {
    thumb.offset.x = xMax;
  }
  if (Math.abs(offsetY) > Math.abs(yMax)) {
    thumb.offset.y = yMax;
  }

  if (isFirst) {
    thumb.active = true;
  }

  if (isFinal) {
    thumb.offset.x = 0;
    thumb.offset.y = 0;
    thumb.active = false;
  }
}

現在 thumb 會乖乖待在 pad 範圍內了。( ´ ▽ ` )ﾉ

ezgif-2-d92dd8e50a.gif

最後讓我們加點回彈動畫，增加細節。

<style scoped lang="sass">
...
.thumb
  ...
  opacity: 0.2
  transition-duration: 0.3s
  transition-timing-function: cubic-bezier(0.000, 1.650, 0.190, 1.005)
  &.active
    transition-duration: 0s
</style>

ezgif-2-fbda96856f.gif

最後讓我們 emit 資料出去吧，老樣子使用 throttle 避免 emit 過度頻繁。

<script setup lang="ts">
import { Vector2 } from '@babylonjs/core';
import { throttle } from 'lodash';
...
function handleTouch(details: PenDetails) {
  ...
  if (isFinal) {
    thumb.offset.x = 0;
    thumb.offset.y = 0;
    thumb.active = false;

    emit('trigger', {
      x: 0, y: 0
    });
  }

  // 轉為單位向量，讓 x、y 的範圍介於 -1 至 1 之間
  const vector = new Vector2(thumb.offset.x, thumb.offset.y).normalize();
  triggerThrottle(vector.x, vector.y);
}

const triggerThrottle = throttle((x: number, y: number) => {
  emit('trigger', {
    x, y
  });
}, 50, {
  leading: true,
  trailing: false,
});
</script>
...

現在讓我們回到玩家搖桿畫面，來接收一下類比搖桿 emit 出來的資料。

新增 handleAnalogStickTrigger() 接收資料。

src\views\player-gamepad-lobby-the-first-penguin.vue

<template>
  <div ... >
    <gamepad-analog-stick
      class="absolute bottom-5 left-8"
      @trigger="(data) => handleAnalogStickTrigger(data)"
    />
    ...
  </div>
</template>

<script setup lang="ts">
...
function handleAnalogStickTrigger(data: { x: number, y: number }) {
  console.log(`[ handleAnalogStickTrigger ] : `, data);
}
...
</script>
...

現在拉動看看類比搖桿，會發現資料出現！( ‧ω‧)ノ╰(‧ω‧ )

Untitled

總結

  • 完成玩家企鵝搖桿
  • 完成類比搖桿組件

以上程式碼已同步至 GitLab，大家可以前往下載：

GitLab - D25


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系列文
派對動物嗨起來！ 共 30 篇
  1. 26
    D26 - 遊戲機網頁取得搖桿控制訊號
  2. 27
    D27 - 一人一隻才公平
  3. 28
    D28 - 第一隻企鵝
  4. 29
    D29 - 結束是另一個開始
  5. 30
    D30 - 花絮和閒聊
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